Một vật được ném theo phương nằm ngang từ độ cao 4,9 m có tầm xa trên mặt đất L = 5 m. Lấy g = 9,8 m/s^2

Câu hỏi 1.5 trang 20 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Một vật được ném theo phương nằm ngang từ độ cao 4,9 m có tầm xa trên mặt đất L = 5 m. Lấy g = 9,8 m/s².

a) Tính vận tốc ban đầu.

b) Viết phương trình chuyển động và vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian.

c) Xác định vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất.

Trả lời

a) Tầm xa: $L=v_0\sqrt{\frac{2h}{g}}\Rightarrow v_0=L\sqrt{\frac{g}{2h}}=5\sqrt{\frac{9,8}{2.4,9}}=5m/s$

b) Muốn xác định được quỹ đạo chuyển động của vật ta phải xác định được mối quan hệ giữa độ dịch chuyển theo phương thẳng đứng y và độ dịch chuyển theo phương nằm ngang x:

$x=v_{0}t\Rightarrow t=\frac{x}{v_0}$ thay vào phương trình y ta được:

$y=h-\frac{g{t}^2}{2}=4,9-\frac{g{x}^2}{2v_0^2}=4,9-0,196x^2$

Lập bảng biến thiên với 6 giá trị của x và y:

Quỹ đạo là $\frac{1}{2}$ đường parabol.

c) Thành phần vận tốc theo phương ngang: $v_x=v_0=5m/s$

Thành phần vận tốc theo phương thẳng đứng:

$v_y=gt=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.9,8.4,9}=9,8m/s$

Vận tốc khi chạm đất: $v=\sqrt{v_x^2+v_y^2}\approx 11m/s$

$\tan \alpha =\frac{v_y}{v_x}=1,96\Rightarrow \alpha \approx {63}^o$

Vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất có độ lớn là 11 m/s, hướng xuống dưới 63° so với phương nằm ngang.

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Bài 10: Sự rơi tự do

Bài 12: Chuyển động ném

Bài tập cuối chương 2 trang 22

Bài 13: Tổng hợp và phân tích lực cân bằng lực

Bài 14: Định luật 1 Newton