Xét tổng quát cơ năng của vật tại vị trí động năng bằng n thế năng là:

Do vật rơi tự do tức là vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn tức là

Chọn mốc thế năng tại mặt đất

Cơ năng của vật lúc bắt đầu rơi là

Xét tổng quát cơ năng của vật tại vị trí động năng bằng n thế năng là:

Do vật rơi tự do tức là vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn tức là

Áp dụng cho bài ta được:

   Thế năng vật:

   \(W_t=mgz=2\cdot10\cdot20=400J\)

   Vận tốc vật rơi trong 1s:

   \(v=\dfrac{S}{t}=\dfrac{20}{1}=20\)m/s

   Động năng vật:

   \(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot20^2=400J\)

  Cơ năng vật trong 1s:

  \(W=W_t+W_đ=400+400=800J\)

`@W_t=mgz=2.10.2=40(J)`

   `W_đ=1/2mv^2=1/2 .2.0^2=0(J)`

  `W=W_t+W_đ=40+0=40(J)`

`@W_[(W_đ=2W_t)]=W_[đ(W_đ=2W_t)]+W_[t(W_đ=2W_t)]=40`

    Mà `W_[đ(W_đ=2W_t)]=2W_[t(W_đ=2W_t)]`

   `=>3W_[t(W_đ=2W_t)]=40`

`<=>3mgz_[(W_đ=2W_t)]=40`

`<=>3.2.10.z_[(W_đ=2W_t)]=40`

`<=>z_[(W_đ=2W_t)]~~0,67(m)`

`@W_[đ(max)]=W_[t(max)]=40`

`<=>1/2mv_[max] ^2=40`

`<=>1/2 .2v_[max] ^2=40`

`<=>v_[max]=2\sqrt{10}(m//s)`

Chọn g= 10 m/s²

Theo đề ta có 

\(3W_đ=W_t\)

Độ cao vật có thế năng bằng 3 lần động năng so với mặt đất là

\(h'=\dfrac{W_t}{mg}=\dfrac{3W_đ}{mg}=\dfrac{3\cdot\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v^2}{mg}=\dfrac{\dfrac{3}{2}\cdot2\cdot g\cdot\left(h-h'\right)}{g}=3h-3h'\)

\(\Rightarrow h'=\dfrac{3}{4}h=33,75\left(m\right)\)

Vận tốc của vật tại đó thế năng bằng 3 lần động năng là

\(3\cdot W_đ=W_t\Leftrightarrow\dfrac{3}{2}\cdot m\cdot v^2=mgh'\Leftrightarrow v^2=\dfrac{h'\cdot g}{\dfrac{3}{2}}=225\)

\(\Rightarrow v=15\left(\dfrac{m}{s}\right)\)

+ Cơ năng tại vị trí thả vật: W 0 = m g h 0  

+ Gọi h là độ cao so với mặt đất tại vị trí có động năng gấp 1,5 lần thế năng.

+ cơ năng tại vị trí này là:

+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

 => Chọn C.

Cơ năng ban đầu:

\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=10m\cdot h\left(J\right)\)

Cơ năng tại nơi \(W_đ=5W_t\Rightarrow W_t=\dfrac{1}{5}W_đ\):

\(W'=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot5^2+\dfrac{1}{5}\cdot\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot5^2=15m\left(J\right)\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)

\(\Rightarrow10m\cdot h=15m\Rightarrow h=\dfrac{15}{10}=1,5m\)