Đáp án:

a) 0,5m

b) 3,16m/s

c) 1583,16m/s

d) - 12506,964J

Giải thích các bước giải:

a) Độ cao của túi cát so với VTCB là:

\[h = l(1 - \cos 60) = 1 - \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{2}m\]

b) Định luật bảo toàn cơ năng:

\[\begin{array}{l}
\dfrac{1}{2}(M + m){V^2} = (M + m)gh\\
 \Rightarrow V = \sqrt {2gh}  = \sqrt {10}  = 3,16m/s
\end{array}\]

c) Bảo toàn động lượng ta có:

\[\begin{array}{l}
mv = (M + m)V\\
 \Rightarrow v = \dfrac{{(M + m)V}}{m} = \dfrac{{5,01.3,16}}{{0,01}} = 1583,16m/s
\end{array}\]

d) Độ biến thiên động năng của hệ là:

\[\begin{array}{l}
\Delta {\rm{W}} = \dfrac{1}{2}(M + m){V^2} - \dfrac{1}{2}m{v^2}\\
 = \dfrac{1}{2}.5,01.3,{16^2} - \dfrac{1}{2}.0,01.1583,{16^2}\\
 =  - 12506,964J
\end{array}\]