Giải bài tập 3.22 trang 37 sbt vật lí 10 cánh diều

Bài 3.22 Một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g được ném lên từ mặt đất với vận tốc ban đầu v$_{o}$ = 15,0 m/s theo hướng hợp với mặt đất nằm ngang một góc $\alpha =60^{o}$. Bỏ qua sức cản của không khí, biết gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s$^{2}$.

a) Tính động năng ban đầu của vật.

b) Tính động năng cực tiểu của vật trong suốt quá trình chuyển động.

c) Động năng của vật tại thời điểm t < $\frac{2v_{o}sin\alpha }{g}$ là bao nhiêu?

d) Động năng của vật khi nó ở độ cao h là bao nhiêu?

Câu trả lời:

a) Động năng ban đầu là:

$W_{do}=\frac{1}{2}mv_{o}^{2}=\frac{1}{2}.0,1.15^{2}=11,3J$

b) Ta có vận tốc tại một thời điểm bất kì trong chuyển động ném xiên là:

$v=\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}=\sqrt{(v_{o}cos\alpha )^{2}+(v_{o}sin\alpha -gt)^{2}}$

Vậy động năng tại một thời điểm bất kì trong chuyển động ném xiên là:

$W_{d}=\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}.m.(v_{o}cos\alpha )^{2}+(v_{o}sin\alpha -gt)^{2}\geq \frac{1}{2}mv_{o}^{2}cos^{2}\alpha $

Động năng cực tiểu của vật trong suốt quá trình chuyển động:

$W_{dmin}=\frac{1}{2}mv_{o}^{2}cos^{2}\alpha =2,81J$

c) Động năng tại thời điểm t:

$W_{d}=\frac{1}{2}.m.(v_{o}cos\alpha )^{2}+(v_{o}sin\alpha -gt)^{2}$

d) Động năng của vật ở độ cao h:

$W_{d}=\frac{1}{2}.m.(v_{o}cos\alpha )^{2}+(v_{o}sin\alpha -gt)^{2}=\frac{1}{2}.m.((v_{o}cos\alpha )^{2}+(v_{o}sin\alpha )^{2}-2gh)$

$\Rightarrow W_{dh}=\frac{1}{2}.m.(1-\frac{2gh}{v_{o}^{2}})=11,25.(1-8,71.10^{-2}m^{-1}h)$.

Xem thêm các môn học

Giải SBT vật lí 10 cánh diều


Copyright @2024 - Designed by baivan.net