Physics Senior High almost 10 yearsago

公式に当てはめたらすぐ解けるけど、理屈で解きたいと思ったらどうやってとけばいいですか？ やり方がいまいちわからなくて途中まで(あってるかはわからない)やってるのですがこのようなやり方で解ける方お願いします(1)のみで大丈夫です！ お願いします