Hình II.4 vẽ quỹ đạo của một quả cầu lông được đánh lên với vận tốc ban đầu v0

Giải SBTVật lí10 Kết nối tri thứcBài tập cuối chương 2

Câu hỏi II.8 trang 24 SBT Vật lí 10:

a) Xác định độ lớn của góc $\alpha$.

b) Xác định vận tốc của quả cầu ở vị trí B.

c) Tính khoảng cách giữa vị trí rơi chạm đất của quả cầu và vị trí đứng của người đánh cầu.

Lời giải:

a) Khi đạt độ cao cực đại thì v_yB = 0.

$v_{yB}^2-v_{0y}^2=2g{h}_1\Rightarrow -v_0^2{\sin }^2\alpha =2g{h}_1$

$\Rightarrow \sin \alpha =\sqrt{\frac{2.9,8.4}{{10}^2}}=0,885\Rightarrow \alpha \approx {62}^o$

b) Vận tốc của cầu ở điểm B: ${\overrightarrow{v}}_B={\overrightarrow{v}}_{xB}+{\overrightarrow{v}}_{yB}$

$\Rightarrow v_B=v_0\cos \alpha +0=10.\cos {62}^0\approx 4,7m/s$

c) Tầm xa: $L=L_1+L_2=v_x{t}_1+v_x{t}_2=v_x\left(t_1-t_2\right)$

Thời gian t₁ bằng thời gian để quả cầu chuyển động từ A tới B bằng thời gian để quả cầu rơi từ độ cao B tới độ cao A. Do đó:

$t_1=\sqrt{\frac{2h_1}{g}}=\sqrt{\frac{2.4}{9,8}}=0,9s$

Thời gian t₂ bằng thời gian để quả cầu rơi từ độ cao B tới mặt đất:

$t_2=\sqrt{\frac{2h_2}{g}}=\sqrt{\frac{2.\left(4+2\right)}{9,8}}=1,1s$

Do đó: L = 4,7.(0,9 + 1,1) = 9,4 m.