Dưới đây là lời giải chi tiết cho từng câu hỏi:
---
**Câu 1:**
- Khối lượng \( m = 2\,kg \)
- Độ cao so với mặt đất \( h = 20\,m \)
- Gia tốc trọng trường \( g = 9,8\,m/s^2 \)
Công thức thế năng hấp dẫn:
\[
W = mgh
\]
Thế năng so với mặt đất:
\[
W = 2 \times 9,8 \times 20 = 392\,J
\]
Nếu chọn mốc thế năng tại độ cao 10 m thì độ cao tính thế năng là \( h' = 20 - 10 = 10\,m \):
\[
W' = 2 \times 9,8 \times 10 = 196\,J
\]
---
**Câu 2:**
- Khối lượng quả bóng \( m = 0,5\,kg \)
- Độ cao \( h = 15\,m \)
Thế năng tại độ cao 15 m:
\[
W = mgh = 0,5 \times 9,8 \times 15 = 73,5\,J
\]
---
**Câu 3:**
- Khối lượng người \( m = 60\,kg \)
- Độ cao \( h = 12\,m \)
Thế năng:
\[
W = mgh = 60 \times 9,8 \times 12 = 7056\,J
\]
---
**Câu 4:**
- Khối lượng vật \( m = 1,5\,kg \)
- Cách sàn \( h = 2,5\,m \) (mốc thế năng tại sàn)
Thế năng:
\[
W = mgh = 1,5 \times 9,8 \times 2,5 = 36,75\,J
\]
---
**Câu 5:**
- Khối lượng hộp \( m = 4\,kg \)
- Dốc dài \( l = 5\,m \)
- Góc nghiêng \( \alpha = 30^\circ \)
Chiều cao giảm khi trượt xuống:
\[
h = l \sin \alpha = 5 \times \sin 30^\circ = 5 \times 0,5 = 2,5\,m
\]
Giảm thế năng:
\[
\Delta W = mg \Delta h = 4 \times 9,8 \times 2,5 = 98\,J
\]
---
**Câu 6:**
- \( m = 2\,kg \)
- Vật A ở \( h_A = 10\,m \)
- Vật B ở \( h_B = 5\,m \)
Thế năng vật A:
\[
W_A = 2 \times 9,8 \times 10 = 196\,J
\]
Thế năng vật B:
\[
W_B = 2 \times 9,8 \times 5 = 98\,J
\]
Vật A có thế năng lớn hơn vật B:
\[
196 - 98 = 98\,J
\]
---
**Câu 7:**
- \( m = 1,2\,kg \)
- Vật rơi từ \( h_0 = 20\,m \)
- Tính thế năng khi còn cách mặt đất \( h = 4\,m \)
Thế năng lúc đó:
\[
W = mgh = 1,2 \times 9,8 \times 4 = 47,04\,J
\]
---
**Câu 8:**
- Khối lượng xô nước \( m = 10\,kg \)
- Chiều sâu giếng \( h = 6\,m \)
Công kéo lên:
\[
A = mgh = 10 \times 9,8 \times 6 = 588\,J
\]
Thế năng tại miệng giếng:
\[
W = 588\,J
\]
---
**Câu 9:**
- Khối lượng ba lô \( m = 5\,kg \)
- Độ cao \( h = 4\,m \)
Thế năng:
\[
W = mgh = 5 \times 9,8 \times 4 = 196\,J
\]
---
**Câu 10:**
- Khối lượng \( m = 0,4\,kg \)
- Dây dài 1,5 m, kéo lệch cao hơn 1 m
Thế năng:
\[
W = mgh = 0,4 \times 9,8 \times 1 = 3,92\,J
\]
---
**Câu 11:**
- Thế năng \( W = 200\,J \)
- Độ cao \( h = 5\,m \)
Khối lượng:
\[
m = \frac{W}{gh} = \frac{200}{9,8 \times 5} = \frac{200}{49} \approx 4,08\,kg
\]
---
**Câu 12:**
- \( m = 2\,kg \)
- \( h_A = 3\,m, h_B = 6\,m \)
Chênh lệch thế năng:
\[
\Delta W = mg(h_B - h_A) = 2 \times 9,8 \times (6 - 3) = 2 \times 9,8 \times 3 = 58,8\,J
\]
---
**Câu 13:**
- \( m = 50\,kg \)
- \( h = 4,5\,m \)
Thế năng:
\[
W = mgh = 50 \times 9,8 \times 4,5 = 2205\,J
\]
---
**Câu 14:**
- Thế năng ban đầu \( W_1 = 400\,J \)
- Độ cao ban đầu \( h_1 = 20\,m \)
- Độ cao mới \( h_2 = 30\,m \)
Khối lượng vật:
\[
m = \frac{W_1}{g h_1} = \frac{400}{9,8 \times 20} = \frac{400}{196} \approx 2,04\,kg
\]
Thế năng mới:
\[
W_2 = mgh_2 = 2,04 \times 9,8 \times 30 = 599,5\,J
\]
---
**Câu 15:**
- Thế năng ban đầu \( W = 100\,J \)
- Độ cao tăng gấp đôi, thế năng mới:
\[
W' = 2W = 200\,J
\]
---
**Câu 16:**
- Khối lượng \( m = 70\,kg \)
- Độ cao \( h = 8\,m \)
Thế năng:
\[
W = mgh = 70 \times 9,8 \times 8 = 5488\,J
\]
---
**Câu 17:**
- Khối lượng \( m = 15\,kg \)
- Độ cao \( h = 1,2\,m \)
Thế năng:
\[
W = mgh = 15 \times 9,8 \times 1,2 = 176,4\,J
\]
---
**Câu 18:**
- Khối lượng \( m = 0,3\,kg \)
- Độ cao cực đại \( h = 25\,m \)
Thế năng tại đỉnh:
\[
W = mgh = 0,3 \times 9,8 \times 25 = 73,5\,J
\]
---
**Câu 19:**
- Khối lượng \( m = 5\,kg \)
- Nâng từ \( h_1 = 2\,m \) lên \( h_2 = 6\,m \)
Thế năng tại 6 m:
\[
W_2 = 5 \times 9,8 \times 6 = 294\,J
\]
Thế năng tại 2 m:
\[
W_1 = 5 \times 9,8 \times 2 = 98\,J
\]
Chênh lệch thế năng:
\[
\Delta W = W_2 - W_1 = 294 - 98 = 196\,J
\]
---
**Câu 20:**
- Khối lượng \( m = 0,2\,kg \)
- Độ cao cực đại \( h = 0,1\,m \)
Thế năng cực đại:
\[
W_{max} = mgh = 0,2 \times 9,8 \times 0,1 = 0,196\,J
\]
---
**Câu 21:**
- Khối lượng \( m = 2\,kg \)
- Vận tốc \( v = 5\,m/s \)
Động năng:
\[
W_d = \frac{1}{2} m v^2 = 0,5 \times 2 \times 5^2 = 25\,J
\]
---
**Câu 22:**
- \( m = 10\,kg \)
- \( v = 3\,m/s \)
Động năng:
\[
W_d = 0,5 \times 10 \times 3^2 = 45\,J
\]
---
**Câu 23:**
- \( m = 0,02\,kg \)
- \( v = 400\,m/s \)
Động năng:
\[
W_d = 0,5 \times 0,02 \times 400^2 = 0,01 \times 160000 = 1600\,J
\]
---
**Câu 24:**
- \( m = 0,5\,kg \)
- \( v = 6\,m/s \)
Động năng:
\[
W_d = 0,5 \times 0,5 \times 6^2 = 0,25 \times 36 = 9\,J
\]
---
Nếu bạn cần giải thích chi tiết cho câu nào hoặc có câu hỏi khác, cứ hỏi nhé!