2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án (Phần 20)

Từ đỉnh tháp cao 30 m, ném một vật nhỏ theo phương ngang với vận tốc ban đầu v0 = 20m/s 1. Tính khoảng thời gian từ lúc ném đến khi vật chạm đất và khoảng cách từ điểm chạm đến chân tháp.

Giải thích

Ta có:

+ Độ cao ném vật: h = 30m

+ Vận tốc ném ban đầu: \[{v_o}{\rm{ }} = 20m/s\]

1. Khoảng thời gian từ lúc ném đến khi vật chạm đất là

\[t = \sqrt {\frac{{2h}}{g}} = \sqrt {\frac{{2.30}}{{10}}} = \sqrt 6 s\]

- Khoảng cách từ điểm chạm đến chân tháp: \[L = {v_0}.t = 20.\sqrt 6 (m)\]

2. Tại nơi có vectơ vận tốc hợp với vectơ gia tốc góc \[\alpha = {60^0}\]

 Vectơ vận tốc hợp với phương ngang một góc \[\beta = {90^0} - \alpha = {30^0}\]

Ta có: \[tan\beta = \frac{{{v_y}}}{{{v_x}}} = \frac{{gt}}{{{v_0}}}\]\[ \Rightarrow t = \frac{{{v_0}.tan\beta }}{g} = \frac{{20.tan{{30}^0}}}{{10}} = \frac{{2\sqrt 3 }}{3}s\]

- Khoảng cách từ M đó đến đỉnh tháp: \[y = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2}.10.{\left( {\frac{{2\sqrt 3 }}{3}} \right)^2} = \frac{{20}}{3}m\]

- Khoảng cách từ M đến mặt đất: \[\Delta h = h - y = 30 - \frac{{20}}{3} = \frac{{70}}{3} \approx 23,33m\]