Bài 5 trang 84 sgk Vật lý 10 nâng cao

Bài 18: Chuyển động của vật bị ném

Bài 5 (trang 84 sgk Vật Lý 10 nâng cao)

Từ độ cao 15m so với mặt đất, một vật được ném chếch lên với vectơ vận tốc đầu 20m/s hợp với phương ngang một góc 30^o. Hãy tính:

a) Thời gian từ lúc ném đến lúc vật chạm đất.

b) Độ cao lớn nhất (so với mặt đất) mà vật đạt tới.

c) Tầm bay xa của vật (khoảng cách từ hình chiếu của điểm ném trên mặt đất đến điểm rơi).

Lấy g = 10m/s².

Lời giải:

a) Chọn hệ tọa độ như hình vẽ, Ox là mặt đất, H là điểm ném vật, ta có HO = h = 15 m

v_x = v₀.cosα = 17,32m/s

v_y = v₀.sinα - g.t = 10-10.t

x = v_x.t = 17,32.t

y = h + v₀.sinα.t – g.t²/2 = 15 + 10t – 5.t²

Khi vật tới chạm đất y = 0 hay -5t² + 10t +15 = 0 suy ra t = 3s.

Vậy thời gian từ lúc ném đến lúc vật chạm đất là t = 3.

b) Khi vật đạt độ cao cực đại thì v_y= 0 hay 10 – 10t’²= 0 ⇒ t’ = 1s.

Thay t’ vào công thức của y, ta được: H = 15 + 10.1 - 5.1² = 20m.

c) Thay t vào công thức của x, ta được: L = 17,32.3 = 52m.