Đáp án:

a. Cơ năng tại vị trí ném là:

\[{{\rm{W}}_c} = mg{h_o} = 4.10.60 = 2400J\]

b. Độ cao tại nơi có vận tốc 30m/s là:

\[{{\rm{W}}_c} = \frac{1}{2}m{v^2} + mgh \Leftrightarrow 2400 = \frac{1}{2}{.4.30^2} + 4.10.h \Rightarrow h = 15m\]

c. Vận tốc lúc chạm đất là:

\[{{\rm{W}}_c} = \frac{1}{2}m{v_{dat}}^2 \Rightarrow {v_{dat}} = \sqrt {\frac{{2{W_c}}}{m}}  = \sqrt {\frac{{2.2400}}{4}}  = 20\sqrt 3 m/s\]

d. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

\[\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 2{W_t} = 2mgh \Rightarrow h = \frac{{{{\rm{W}}_c}}}{{2mg}} = \frac{{2400}}{{2.4.10}} = 30m\\
{{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 2{W_d} = 2.\frac{1}{2}m{v^2} \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{{{\rm{W}}_c}}}{m}}  = \sqrt {\frac{{2400}}{4}}  = 10\sqrt 6 m/s
\end{array}\]