Phương trình định luật II Newton : 

\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F_{\text{đh}}}=\overrightarrow{0}\) (1)

Chiếu (1) lên hướng \(\overrightarrow{P}\)  

=> \(P=F_{\text{đh}}\Leftrightarrow mg=k.\Delta l\Leftrightarrow\Delta l=\dfrac{mg}{k}=\dfrac{0,5.10}{100}=0,05\left(m\right)\)

=> Chiều dài lò xo \(l_1=l+\Delta l=40+5=45\) (cm)

b) \(l_2=l+\Delta l=48\left(cm\right)\Leftrightarrow\Delta l=8\left(cm\right)=0,08\left(m\right)\)

Khi đó \(m=\dfrac{k.\Delta l}{g}=\dfrac{100.0,08}{10}=0,8\left(kg\right)\)

Vậy khối lượng vật cần treo : 0,08 kg

Phương trình định luật II Newton : 

$\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F^{\text{đh}}}=\overrightarrow{0}$ (1)

Chiếu (1) lên hướng $\overrightarrow{P}$  

=> $P=F^{\text{đh}}\iff mg=k.\Delta l\iff \Delta l=\genfrac{}{}{0ex}{}{mg}{k}=\genfrac{}{}{0ex}{}{0,5.10}{100}=0,05\left(m\right)$

=> Chiều dài lò xo $l^1=l+\Delta l=40+5=45$ (cm)

b) $l^2=l+\Delta l=48\left(cm\right)\iff \Delta l=8\left(cm\right)=0,08\left(m\right)$

Khi đó $m=\genfrac{}{}{0ex}{}{k.\Delta l}{g}=\genfrac{}{}{0ex}{}{100.0,08}{10}=0,8\left(kg\right)$

Vậy khối lượng vật cần treo : 0,08 kg

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng :

$\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}$ <=> $m_1\overrightarrow{v_1}=m_2\overrightarrow{v_2}$

=> $m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=\overrightarrow{v}\left(m_1+m_2\right)$

<=> $\overrightarrow{v}=\frac{m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}}{m_1+m_2}$

chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe

a)Cùng chiều : $v=\frac{60.4+3.100}{60+90}=3,6\left(m/s\right)$

b) Ngược chiều : $v=\frac{-60.4+3.100}{60+90}=0,\mathrm{4(}m/s)$

a) Chọn mặt đất làm gốc thế năng. Gọi A là vị trí vật được ném lên. Khi đó cơ năng của vật tại A là \(w_A=w_{t_A}+w_{đ_A}=mgh+\dfrac{1}{2}m.20^2=mgh+200m\left(J\right)\) với \(m\) là khối lượng của vật.

Gọi B là vị trí vật chạm đất \(\Leftrightarrow w_{t_B}=0\Leftrightarrow w_{đ_B}=w_B=w_A=mgh+200m\left(J\right)\)

Mà \(w_{đ_B}=\dfrac{1}{2}mv_B^2=\dfrac{1}{2}m.30^2=450m\) nên \(mgh+200m=450m\Leftrightarrow mgh=150m\Leftrightarrow gh=150\Leftrightarrow h=15\left(m\right)\)

b) Gọi C là vị trí vật đạt độ cao cực đại \(\Leftrightarrow w_{đ_C}=0\Leftrightarrow w_{t_C}=w_C=w_A=mgh+200m=15mg+200\left(J\right)\)

Mà \(w_{t_C}=mgh_C\) nên \(mgh_C=15mg+200m\) \(\Leftrightarrow10h_C=150+200\Leftrightarrow h_C=35\left(m\right)\)

Vậy độ cao cực đại vật đạt được so với mặt đất là 35m.

c) Gọi D là vị trí mà động năng của vật bằng 3 lần thế năng.

Khi đó \(w_{đ_D}=3w_{t_D}\Leftrightarrow w_{t_D}=\dfrac{1}{3}w_{đ_D}\) \(\Leftrightarrow\dfrac{4}{3}w_{đ_D}=w_D=w_A=15mg+200m\)

Mà \(w_{đ_D}=\dfrac{1}{2}mv_D^2\) nên \(\dfrac{2}{3}mv_D^2=15mg+200m\) \(\Leftrightarrow\dfrac{2}{3}v_D^2=350m\) \(\Leftrightarrow v_D^2=525\) \(\Leftrightarrow v_D=5\sqrt{21}\approx22,913\left(m/s\right)\)

Vậy vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng là \(22,913m/s\)

Chọn mặt đất làm gốc thế năng. Gọi A là vị trí vật được ném lên.

Cơ năng của vật tại A là \(w_A=w_{t_A}+w_{đ_A}=mgh_A+\dfrac{1}{2}mv_A^2\) \(=10.10.m+\dfrac{1}{2}.20^2.m\) \(=300m\left(J\right)\)

a) Gọi B là vị trí mà động năng bằng 3 lần thế năng. Ta có \(w_{đ_B}=3w_{t_B}\Rightarrow4w_{t_B}=w_B=300m\) \(\Rightarrow4mgh_B=300m\) \(\Rightarrow h_B=7,5\left(m\right)\)

Vậy tại vị trí vật cao 7,5m so với mặt đất thì động năng bằng 3 lần thế năng. Đồng thời \(w_{đ_B}=3w_{t_B}\Rightarrow w_{t_B}=\dfrac{1}{3}w_{đ_B}\)\(\Rightarrow\dfrac{4}{3}w_{đ_B}=w_B=300m\) \(\Rightarrow\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}mv_B^2=300m\) \(\Rightarrow v_B=15\sqrt{2}\approx21,213\left(m/s\right)\)

Vậy vận tốc của vật khi đó xấp xỉ \(21,213m/s\).

b) Gọi C là vị trí vật chạm đất, khi đó \(w_{t_C}=0\) nên \(w_{đ_C}=w_C=300m\) \(\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv_C^2=300m\) \(\Rightarrow v_C=10\sqrt{6}\approx24,495\left(m/s\right)\)

Vậy vận tốc của vật khi chạm đất xấp xỉ \(24,495m/s\).

Chọn mốc thế năng ở mặt đất :

Cơ năng sau khi ném vật : \(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}m.\left(20\right)^2+m.10.10=300m\) (J)

lại có \(W_đ=3W_t\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}W=4W_t\left(1\right)\\W=\dfrac{4}{3}W_đ\left(2\right)\end{matrix}\right.\)

Theo (1) ta có 300m = 4mgh₁

<=> h₁ = \(\dfrac{300m}{4mg}=75\left(m\right)\)

Theo (2) ta có : \(300m=\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}mv_1^2\)

\(\Leftrightarrow v_1=\sqrt{\dfrac{300m}{\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}m}}=15\sqrt{2}\left(m/s\right)\)

Vật chạm đất thì \(W=W_đ\)

\(\Rightarrow300m=\dfrac{1}{2}m.v_{max}^2\)

\(\Rightarrow v_{max}=10\sqrt{6}\) (m/s)