Để giải quyết các câu trắc nghiệm này, chúng ta sẽ sử dụng công thức tính thế năng (Ep) và động năng (Ek) cũng như các định luật bảo toàn năng lượng.
**a)** So với đáy hố thế năng của vật bằng 200J.
Thế năng (Ep) được tính bằng công thức:
\[ Ep = m \cdot g \cdot h \]
Trong đó:
- \( m = 1 \, kg \) (khối lượng)
- \( g = 9,8 \, m/s^2 \) (gia tốc trọng trường)
- \( h = H - h = 20 \, m - 5 \, m = 15 \, m \) (chiều cao so với đáy hố)
Tính thế năng:
\[ Ep = 1 \cdot 9,8 \cdot 15 = 147 \, J \]
Vậy câu a) là **sai**.
---
**b)** Tại miệng hố vật chỉ có động năng.
Tại miệng hố, vật vẫn còn ở độ cao 20 m so với mặt đất, do đó nó có thế năng. Vậy câu b) là **sai**.
---
**c)** Nếu bỏ qua ma sát cơ năng của vật tại miệng hố bằng 200J.
Tại miệng hố, vật có thế năng:
\[ Ep = m \cdot g \cdot H = 1 \cdot 9,8 \cdot 20 = 196 \, J \]
Vì vậy, cơ năng tổng cộng (Ep + Ek) tại miệng hố không thể bằng 200J. Câu c) là **sai**.
---
**d)** Bỏ qua sức cản của không khí, cho vật rơi với tốc độ ban đầu bằng 0, tốc độ của vật khi chạm đáy hố bằng 80,5km/h.
Để kiểm tra tốc độ khi chạm đáy hố, chúng ta sử dụng định luật bảo toàn năng lượng. Tại điểm bắt đầu, vật có thế năng và không có động năng. Khi chạm đáy hố, toàn bộ thế năng sẽ chuyển thành động năng.
Tính động năng tại đáy hố:
\[ Ek = Ep_{ban đầu} = 196 \, J \]
Động năng được tính bằng công thức:
\[ Ek = \frac{1}{2} m v^2 \]
\[ 196 = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot v^2 \]
\[ v^2 = 392 \]
\[ v = \sqrt{392} \approx 19,8 \, m/s \]
Chuyển đổi sang km/h:
\[ v \approx 19,8 \cdot 3,6 \approx 71,28 \, km/h \]
Vậy tốc độ khi chạm đáy hố không phải là 80,5 km/h. Câu d) là **sai**.
---
Tóm lại:
- a) Sai
- b) Sai
- c) Sai
- d) Sai