Giải sgk vật lí 10 – kết nối tri thức bài (8)

Bài 7. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian
A/ Câu hỏi đầu bài
Câu hỏi trang 34 SGK Vật Lí 10: Hãy nhớ lại kiến thức đã học về đồ thị của chuyển
động trong môn Khoa học tự nhiên 7 để phát hiện ra tính chất của các chuyển động
thẳng có đồ thị mơ tả ở những hình sau.

Trả lời:
a. Đồ thị s - t là đường thẳng đi qua gốc tọa độ nên là hàm phụ thuộc bậc nhất
s
= const = v nên vật chuyển động thẳng đều.
t

b. Đồ thị s - t là đường nằm ngang tức là ở mọi thời điểm quãng đường đi được
không thay đổi nên đồ thị mô tả vật đang đứng yên.
c. Đồ thị (1) và (2) đều là đường thẳng đi qua gốc tọa độ hướng lên nên mô tả các
chuyển động thẳng đều cùng chiều, tuy nhiên đồ thị (1) có độ dốc lớn hơn đồ thị (2)
nên vật 1 chuyển động nhanh hơn vật (2).
d. Đồ thị (1) và (2) đều là các đường thẳng mô tả chuyển động thẳng đều. Hai đồ thị
xuất phát tại 2 điểm khác nhau chứng tỏ 2 chuyển động xuất phát ở 2 địa điểm khác
nhau, đồng thời 1 đồ thị đi lên còn 1 đồ thị đi xuống và có giao nhau nên 2 chuyển
động này ngược chiều và chúng có gặp nhau tại một thời điểm.
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Chuyển động thẳng
Câu hỏi trang 34 SGK Vật Lí 10: Hãy tính quãng đường đi được, độ dịch chuyển,
tốc độ, vận tốc của bạn A khi đi từ nhà đến trường và khi đi từ trường đến siêu thị


(Hình 7.1). Coi chuyển động của bạn A là chuyển động đều và biết cứ 100 m bạn A
đi hết 25 s.

Trả lời:

Coi chuyển động của bạn A là chuyển động đều và biết cứ 100 m bạn A đi hết 25 s.
Chọn chiều dương là chiều đi từ nhà đến trường.
Đi từ nhà đến trường:
Quãng đường đi được của A: s = 1000 m.
Độ dịch chuyển bằng với quãng đường đi được của A do A đi thẳng và không đổi
chiều (đi cùng chiều dương): d = s = 1000 m.

s
1000
= 4 ( m / s ).
Vận tốc của A bằng tốc độ của A: v = =
t 25.1000
100
Đi từ trường đến siêu thị:
Quãng đường đi được của A: s = 1000 – 800 = 200 m.
Do lúc này A đi ngược chiều dương nên: d = -200 m.

s
200
= 4 ( m / s ).
Tốc độ của A: v = =
t 25. 200
100
Vận tốc của A: v =

d
−200
=
= −4 ( m / s ).
t 25. 200

100

II. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng


1. Cách vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian (d – t) trong chuyển động thẳng
đều
Hoạt động 1 trang 35 SGK Vật Lí 10: Hãy vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian
trong chuyển động của bạn A nêu ở trên theo trình tự sau đây:
1. Vẽ bảng ghi số liệu vào vở.

2. Vẽ đồ thị: trên trục tung (trục độ dịch chuyển) 1 cm ứng với 200 m; trên trục
hoành (trục thời gian) 1 cm ứng với 50 s.
Trả lời:
1. Bảng số liệu:
Độ dịch chuyển

0

200

400

600

800

1000

800

0

50

100

150

200

250

300

(m)
Thời gian (s)

2. Vẽ đồ thị:


2. Sử dụng đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng
Hoạt động 2 trang 35 SGK Vật Lí 10: Hình 7.2 là đồ thị độ dịch chuyển – thời
gian của một người đang bơi trong một bể bơi dài 50 m. Đồ thị này cho biết những
gì về chuyển động của người đó?

1. Trong 25 giây đầu mỗi giây người đó bơi được bao nhiêu mét? Tính vận tốc của
người đó ra m/s.
2. Từ giây nào đến giây nào người đó khơng bơi?

3. Từ giây 35 đến giây 60 người đó bơi theo chiều nào?
4. Trong 20 giây cuối cùng, mỗi giây người đó bơi được bao nhiêu mét? Tính vận
tốc của người đó ra m/s.
5. Xác định độ dịch chuyển và vận tốc của người đó khi bơi từ B đến C.
6. Xác định độ dịch chuyển và vận tốc của người đó trong cả q trình bơi.
Trả lời:
1. Trong 25 giây đầu người bơi thẳng từ O đến A và không đổi chiều nên độ dịch
chuyển trong 25s đầu là d = 50 m.
Vận tốc của người: v =

d 50
=
= 2 ( m / s ).
t 25

Vậy mỗi giây người đó bơi được 2 m.
2. Từ đồ thị ta thấy khi người di chuyển từ A đến B, đồ thị là đường nằm ngang nên
người này không bơi, tức là người không bơi từ giây thứ 25 đến giây thứ 35.
3. Từ giây 35 đến giây 60, đồ thị là đoạn BC hướng xuống nên người bơi theo chiều
ngược chiều dương..
4. Dựa vào đồ thị ta có:
Độ dịch chuyển ở giây thứ 40: d1 = 45 m.
Độ dịch chuyển ở giây thứ 60: d2 = 25 m.
Như vậy trong 20s cuối, mỗi giây người đó bơi được:
Vận tốc của người: v =

d d 2 − d1 25 − 45
=
=

= −1( m / s ) .
t
t
20

5. Tại B: dB = 50 m, tB = 35 s.
Tại C: dC = 25 m, tC = 60 s.
Độ dịch chuyển d = d C − d B = −25m.
Vận tốc: v =

d 2 − d1 25 − 45
=
= 1( m ).
t
20

d d C − d B
=
= −1( m / s ) .
t t C − t B


6. Độ dịch chuyển trong cả quá trình bơi: d = d C − d O = 25 − 0 = 25m.
Vận tốc của người trong cả quá trình bơi: v =

d 25 5
=
= ( m / s ).
t 60 12

Câu hỏi trang 35 SGK Vật Lí 10: Hãy xác định vận tốc và tốc độ của người bơi từ
giây 45 đến giây 60 bằng đồ thị ở Hình 7.2.

Trả lời:
Dựa vào đồ thị có:
Tại giây t1 = 45: d1 = 40 ( m ) .
Tại giây t2 = 60: d 2 = 25 ( m ) .
Vận tốc: v =

d 2 − d1 25 − 40
=
= −1( m / s ).
t 2 − t1 60 − 45

Từ giây 45 đến giây 60 người bơi theo đường thẳng ngược chiều dương nên tốc độ:

v=

d 2 − d1 25 − 40
=
= 1( m / s ).
t 2 − t1
60 − 45

III. Vận tốc và đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng
Hoạt động 1 trang 36 SGK Vật Lí 10: Số liệu về độ dịch chuyển và thời gian của
chuyển động thẳng của một xe ô tô đồ chơi chạy bằng pin được ghi trong bảng bên:


Dựa vào bảng này để:

a) Vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động.
b) Mô tả chuyển động của xe.
c) Tính vận tốc của xe trong 3 s đầu.
Trả lời:
a. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động.

b. Từ 0s đến 3s: xe chuyển động thẳng đều.
Từ 3s đến 5s: xe đứng yên.
c. Vận tốc của xe trong 3s đầu: v =

d 7 − 1
=
= 2 ( m / s ).
t
3

Hoạt động 2 trang 36 SGK Vật Lí 10: Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong
chuyển động thẳng của một xe ô tô đồ chơi điều khiển từ xa được vẽ ở Hình 7.4.


a) Mô tả chuyển động của xe.
b) Xác định vị trí của xe so với điểm xuất phát của xe ở giây thứ 2, giây thứ 4, giây
thứ 8 và giây thứ 10.
c) Xác định tốc độ và vận tốc của xe trong 2 giây đầu, từ giây 2 đến giây 4 và từ giây
4 đến giây 8.
d) Xác định quãng đường đi được và độ dịch chuyển của xe sau 10 giây chuyển
động. Tại sao giá trị của chúng không giống nhau?
Trả lời:
a. Mô tả chuyển động của xe:
- Trong 2 giây đầu: xe chuyển động thẳng đều.

- Từ giây thứ 2 đến giây thứ 4: xe đứng yên.
- Từ giây thứ 4 đến giây thứ 9: xe chuyển động thẳng đều theo chiều ngược lại.
- Từ giây thứ 9 đến giây thứ 10: xe đứng yên.
b. Ở giây thứ 2: xe ở vị trí cách điểm xuất phát 4 m.
- Ở giây thứ 4: xe ở vị trí cách điểm xuất phát 4 m.
- Ở giây thứ 8: xe trở về vị trí xuất phát.
- Ở giây thứ 10: xe ở vị trí cách điểm xuất phát 1 m theo chiều âm.
c. Trong 2s đầu, xe chuyển động thẳng đều không đổi chiều nên tốc độ bằng vận tốc:
v=

d 4
= = 2 ( m / s ).
t 2


Từ giây thứ 2 đến giây thứ 4: Xe đứng yên nên vận tốc bằng tốc độ và bằng 0.
Từ giây thứ 4 đến giây thứ 8 xe chuyển động ngược chiều dương nên có:
Độ dịch chuyển d = d 2 − d1 = 0 − 4 = −4 ( m ).
Vận tốc: v =
Tốc độ: v =

d
−4
=
= −1( m / s ) .
t 8 − 4

s 4
= = 1( m / s ).
t 4

d. Quãng đường xe sau 10s dịch chuyển: s = s1 + s 2 + s3 = 4 + 4 + 1 = 9 ( m ) .
Độ dịch chuyển của xe sau 10s: d = −1 − 0 = −1( m ).
Quãng đường đi được và độ dịch chuyển trong khoảng thời gian này không giống
nhau vì trong quá trình chuyển động xe đã đổi chiều chuyển động.
Em có thể 1 trang 36 SGK Vật Lí 10: Vẽ được đồ thị độ dịch chuyển – thời gian
của chuyển động thẳng.
Trả lời:
Các em tự vẽ đồ thị theo nguyên tắc:
Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng là các đường thẳng hướng
lên nếu vật đi theo chiều dương, đường thẳng hướng xuống nếu vật đi ngược chiều
dương và đường thẳng nằm ngang nếu vật đứng yên.

Ví dụ: Sự thay đổi vị trí của một vật chuyển động trên đường thẳng
Độ dịch chuyển (m)

0

10

20

30

40

Thời gian (s)

0

1

2

3

4

Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian


Em có thể 2 trang 36 SGK Vật Lí 10: Dựa vào đồ thị độ dịch chuyển – thời gian,
xác định được vị trí và vận tốc của vật ở bất kì thời điểm nào.
Trả lời:
Xác định vị trí của vật ở bất kì một thời điểm nào bằng cách gióng thời điểm đó lên
đồ thị, từ đồ thị gióng sang trục d để tìm vị trí.
Xác định vận tốc theo công thức: v =

d
t