Vật \(1kg\) ở độ cao \(h = 25m\) được ném theo phương thẳng đứng xuống dưới với vận tốc

Câu hỏi số 388572:

Vận dụng cao

Vật \(1kg\) ở độ cao \(h = 25m\) được ném theo phương thẳng đứng xuống dưới với vận tốc \({v_0} = 16m/s\). Khi chạm đất, vật đào sâu xuống một đoạn \(s = 0,5m\). Bỏ qua lực cản của không khí. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Tính lực cản trung bình của đất.

A. \(866N\)

B. \(766N\)

C. \(1700N\)

D. \(1800N\)

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải

Câu hỏi:388572

Phương pháp giải

Công thức tính công : \(A = F.s.\cos \alpha ;\,\,\alpha = \left( {\overrightarrow s ;\overrightarrow F } \right)\)

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường : \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}.m.{v^2} + m.g.z\)

Công của lực cản bằng độ biến thiên cơ năng.

Giải chi tiết

Chọn mốc tính thế năng tại B (tại mặt đất)

+ Tại A có: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_A} = 16m/s\\{z_A} = 25m\end{array} \right.\)

\(\begin{array}{l}
\Rightarrow {{\rm{W}}_A} = {{\rm{W}}_{dA}} + {{\rm{W}}_{tA}} = \frac{1}{2}mv_A^2 + m.g.{z_A}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{1}{2}{.1.16^2} + 1.10.25 = 378J
\end{array}\)

+ Tại B: \({{\rm{W}}_B} = {{\rm{W}}_{dB}} + {{\rm{W}}_{tB}}\)

Cơ năng bảo toàn khi vật di chuyển từ A đến B nên: \({{\rm{W}}_B} = {{\rm{W}}_A} = 378J\)

+ Tại C ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_C} = 0\,m/s\\{z_C} = - 0,5m\end{array} \right.\)

\(\begin{array}{l}
\Rightarrow {{\rm{W}}_C} = {{\rm{W}}_{dC}} + {{\rm{W}}_{tC}} = \frac{1}{2}mv_C^2 + m.g.{z_C}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 0 + 1.10.\left( { - 0,5} \right) = - 5J
\end{array}\)

Vì cơ năng không được bảo toàn khi vật đi từ B đến C nên ta có:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_C} - {{\rm{W}}_B} = {A_{\overrightarrow {{F_c}} }} = {F_c}.BC.\cos 180\\ \Rightarrow {F_c} = \dfrac{{{{\rm{W}}_C} - {{\rm{W}}_B}}}{{BC.\cos 180}} = \dfrac{{ - 5 - 378}}{{0,5.\left( { - 1} \right)}} = 766N\end{array}\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.