Một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g được ném lên từ mặt đất với vận tốc ban đầu v0 = 15,0 m/s

Siêu sale 25-5 Shopee

Giải SBT Vật lí 10 Chủ đề 3: Năng lượng

Bài 3.22 trang 39 sách bài tập Vật lí 10: Một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g được ném lên từ mặt đất với vận tốc ban đầu v₀ = 15,0 m/s theo hướng hợp với mặt đất nằm ngang một góc $α = 60, 0 °$ . Bỏ qua sức cản của không khí, biết gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s².

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 $t < \frac{2 v_{0} \sin α}{g}$ là bao nhiêu?

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

Quảng cáo

Lời giải:

a. Động năng ban đầu của vật

W_đ0 = $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} = \frac{1}{2} .0, {1.15}^{2} = 11, 25 J$

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

$v = \sqrt{v_{x}^{2} + v_{y}^{2}} = \sqrt{{(v_{0} \cos α)}^{2} + {(v_{0} \sin α - g t)}^{2}}$

W_đ $= \frac{1}{2} m v^{2} = \frac{1}{2} m ({(v_{0} \cos α)}^{2} + {(v_{0} \sin α - g t)}^{2}) \geq \frac{1}{2} m v_{0}^{2} \cos^{2} α$

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

W_đmin = $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} \cos^{2} α = \frac{1}{2} .0, {1.15}^{2} . c o s 60^{0} \approx 2, 81 J$

c. Động năng của vật tại thời điểm t

W_đt = $\frac{1}{2} m ({(v_{0} \cos α)}^{2} + {(v_{0} \sin α - g t)}^{2}) = \frac{1}{2} m v_{0}^{2} (1 - \frac{2 g t \sin α}{v_{0}} + \frac{g^{2} t^{2}}{v_{0}^{2}})$

Hay: W_đt = 11,25.(1 - 1,13.t + 0,427.t²)

d. Động năng của vật ở độ cao h

W_đt = $\frac{1}{2} m ({(v_{0} \cos α)}^{2} + {(v_{0} \sin α - g t)}^{2})$

$= \frac{1}{2} m ({(v_{0} \cos α)}^{2} + {(v_{0} \sin α)}^{2} + g^{2} t^{2} - 2 v_{0} . \sin α . g . t)$ (1)

Do vật né $= 11, 25 (1 - 8, {71.10}^{- 2} h)$ m xiên nên ta có phương trình theo trục 0y:

$y = v_{0} . \sin α . t - \frac{1}{2} . g . t^{2}$

Tại độ cao y = h có:

$h = v_{0} . \sin α . t - \frac{1}{2} . g . t^{2} \Rightarrow 2 g h = 2 v_{0} . \sin α . g t - g^{2} t^{2}$

Thay vào (1) ta được:

W_{đt $= \frac{1}{2} m ({(v_{0} \cos α)}^{2} + {(v_{0} \sin α)}^{2} - 2 g h)$}

W_đt = $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} (1 - \frac{2 g h}{v_{0}^{2}})$

W_{đt $= 11, 25 (1 - 8, {71.10}^{- 2} h)$}

Quảng cáo

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật lí lớp 10 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Gói luyện thi online hơn 1 triệu câu hỏi đầy đủ các lớp, các môn, có đáp án chi tiết. Chỉ từ 200k!

Tủ sách VIETJACK shopee lớp 10-11 cho học sinh và giáo viên (cả 3 bộ sách):

Săn shopee siêu SALE :

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, SÁCH LUYỆN THI DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi, sách dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Giáo án, bài giảng powerpoint Văn, Toán, Lí, Hóa....

4.5 (243)

799,000đs

199,000 VNĐ

Đề thi, chuyên đề Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo...

4.5 (243)

799,000đ

99,000 VNĐ

Sách luyện 30 đề thi thử THPT năm 2025 mới

4.5 (243)

199,000đ

99.000 - 149.000 VNĐ

xem tất cả

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.