a. Động năng, thế năng, cơ năng khi thả hòn đá:

$W_đ=0$

$W_t=mgh=2.10.2=40J$

$W=W_đ+W_t=40J$

b. Vận tốc vật khi chạm mặt nước:

$v_n=\sqrt{2gs}=\sqrt{2.10.2}=2\sqrt{10} m/s$

Áp dụng định lí động năng:

$\Delta{W_đ}=A_{Fc}+A_N+A_P$

$\Leftrightarrow \dfrac{1}{2}mv’^2-\dfrac{1}{2}mv_n^2=-Fc.s$

$\Leftrightarrow -\dfrac{1}{2}.2.(2\sqrt{10})^2=-Fc.1$

$\Rightarrow Fc=40N$

Đáp án:

$\begin{array}{l}
{\rm{a}}{\rm{.}}{{\rm{W}}_d} = 0J\\
{{\rm{W}}_t} = 40J\\
{{\rm{W}}_c} = 40J\\
{\rm{b}}{\rm{.}}{{\rm{F}}_c} = 40N
\end{array}$ 

Giải thích các bước giải:

a. Động năng khi thả hòn đá là:

${{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v_o}^2 = \dfrac{1}{2}{.2.0^2} = 0J$

Thế năng khi thả hòn đá là:

${{\rm{W}}_t} = mgh = 2.10.2 = 40J$

Cơ năng khi thả hòn đá là:
${{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 0 + 40 = 40J$

b. Lực cản trung bình của nước là:
${{\rm{W}}_c} - {{\rm{W}}_c}' = {A_c} \Leftrightarrow 40 - 0 = {F_c}.s \Rightarrow {F_c} = 40N$