Câu hỏi
Ném vật theo phương ngang từ đỉnh dốc nghiêng góc 300 với phương ngang. Lấy g = 10 m/s2. Nếu vận tốc ném là 10m/s, vật rơi ở một điểm trên dốc, tính khoảng cách từ điểm ném đến điểm rơi.
- A \(\dfrac{{20\sqrt 3 }}{3}m\)
- B \(\dfrac{{40\sqrt 3 }}{3}m\)
- C \(\dfrac{{20}}{3}m\)
- D \(\dfrac{{40}}{3}m\)
Phương pháp giải:
Phương trình quỹ đạo: \(y = \left( {\dfrac{g}{{2.v_0^2}}} \right).{x^2}\)
Áp dụng tỉ số lượng giác và định lí Pi – ta – go trong tam giác vuông.
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_0}\; = 10{\rm{ }}m/s\\g = 10{\rm{ }}m/{s^2}\\\alpha = {30^0}\end{array} \right.\)
Giả sử vật rơi tại điểm A ở trên dốc có toạ độ (x; y) như hình vẽ:
Phương trình quỹ đạo: \(y = \left( {\dfrac{g}{{2.v_0^2}}} \right).{x^2} = \dfrac{{10}}{{{{2.10}^2}}}.{x^2} \Leftrightarrow y = 0,05{x^2}\,\left( m \right)\,\,\,\,\left( 1 \right)\)
Từ hình vẽ ta có: \(\tan \alpha = \dfrac{y}{x} \Leftrightarrow \tan 30 = \dfrac{y}{x} \Rightarrow x = \sqrt 3 y\,\,\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}y = 0,05{x^2}\\x = \sqrt 3 y\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \dfrac{{20\sqrt 3 }}{3}m\\y = \dfrac{{20}}{3}m\end{array} \right.\)
Khoảng cách từ điểm ném đến điểm rơi: \(OA = \sqrt {{x^2} + {y^2}} = \sqrt {{{\left( {\dfrac{{20\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2} + {{\left( {\dfrac{{20}}{3}} \right)}^2}} = \dfrac{{40}}{3}m\)
Chọn D.