Đáp án:

$\begin{align}
  & a)\text{W}=400J \\ 
 & b)z=\dfrac{40}{3}m \\ 
 & c){{v}_{max}}=20m/s \\ 
 & d){{F}_{C}}=2020N \\ 
\end{align}$

Giải thích các bước giải:

$m=2kg;h=20m;$

a) cơ năng tại vị trí thả:

$\text{W}={{\text{W}}_{tmax}}=m.g.h=2.10.20=400J$

b) Wt=2Wd

$\begin{align}
  & \text{W}={{\text{W}}_{d}}+{{\text{W}}_{t}}=\dfrac{1}{2}{{\text{W}}_{t}}+{{\text{W}}_{t}}=\dfrac{3}{2}{{\text{W}}_{t}} \\ 
 & \Leftrightarrow 400=\dfrac{3}{2}.2.10.z \\ 
 & \Rightarrow z=\dfrac{40}{3}m \\ 
\end{align}$

c) vận tốc khi chạm đất:

$\begin{align}
  & \text{W}={{\text{W}}_{dmax}} \\ 
 & \Leftrightarrow 400=\dfrac{1}{2}.2.v_{max}^{2} \\ 
 & \Rightarrow {{v}_{max}}=20m/s \\ 
\end{align}$

d) S=0,2m

cơ năng khi ở độ sâu 20cm

$\text{W}'=m.g.z'=2.10.(-0,2)=-4J$

công cản

${{A}_{C}}=\text{W}'-\text{W}=-4-400=-404J$

Lực cản

$\begin{align}
  & {{A}_{C}}={{F}_{C}}.S.cos\alpha  \\ 
 & \Rightarrow {{F}_{C}}=\dfrac{-404}{0,2.cos180}=2020N \\ 
\end{align}$