Hướng dẫn giải bài tập Chuyển động thẳng biến đổi đều môn Vật Lý 10 năm 2020
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (508.3 KB, 7 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>GIẢI BÀI TẬP </b>
<b>CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU </b>
<b>Bài 1: M</b>ột chiếc xe đang chạy với tốc độ 36 km/h thì tài xế hãm phanh, xe chuyển động thẳng
chậm dần đều rồi dừng lại sau 5s. Tính quãng đường xe chạy được trong giây cuối cùng?
<b>Giải </b>
Chọn gốc thời gian (t = 0) là lúc xe bắt đầu bị hãm phanh.
Gốc tọa độ là lúc xe bắt đầu bị hãm phanh.
Chiều (+) là chiều chuyển động.
- Tại thời điểm t = 0 xe có:
v0 =36km/h = 10 m/s; x0 = 0.
- Xe chuyển động thẳng chậm dần đều rồi dừng lại sau 5s
2
0 0 10
2 /
5
<i>v v</i>
<i>a</i> <i>m s</i>
<i>t</i>
− −
= = = −
Suy ra:
- Phương trình chủn đợng của xe là:
x = v0.t + 0,5.a.t2 = 10.t - t2 (m)
- Vì xe chỉ chủn đợng nhanh dần theo 1 chiều nên quãng đường đi được trong giây cuối cùng
là:
S = x(5) – x(4) = (10.5 – 52) – (10.4 – 42) = 25 – 24 = 1m.
<b>Bài 2: M</b>ột chiếc xe bắt đầu tăng tốc từ v1 = 36 km/h đến v2 = 54 km/h trong khoảng thời gian
2s. Quãng đường xe chạy trong thời gian tăng tốc này là bào nhiêu?
<b>Giải </b>
Xe bắt đầu tăng tốc từ v1 = 36 km/h = 10m/s đến v2 = 54 km/h = 15m/s trong khoảng thời gian
2s nên gia tốc của xe là:
2
0 15 10
2, 5 /
2
<i>v v</i>
<i>a</i> <i>m s</i>
<i>t</i>
− −
= = =
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
2 2
2 1
2 2 2 2
2 1
2
15 10
25
2 2.2, 5
<i>v</i> <i>v</i> <i>aS</i>
<i>v</i> <i>v</i>
<i>S</i> <i>m</i>
<i>a</i>
− =
− −
= = =
<b>Bài 3: M</b>ột chiếc xe chuyển động chậm dần đều trên đường thẳng. Vận tốc khi nó qua A là 10
m/s, và khi đi qua B vận tốc chỉ còn 4 m/s. Vận tốc của xe khi nó đi qua I là trung điểm của
đoạn AB là
<b>Giải </b>
Gọi quãng đường AB là S (m).
- Sử dụng hệ thức độc lập:
2 2
2 1
2 2
2 1
2
2
<i>v</i> <i>v</i> <i>aS</i>
<i>v</i> <i>v</i>
<i>a</i>
<i>S</i>
− =
−
=
- Áp dụng trên hai đoạn đường AB = S và đoạn đường AI = S/2 (I là trung điểm của AB và tại I
xe có vận tớc là vI) ta được:
2 2 2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2
2( )
2
10
10 4
2
10
10 4
2 1
58 7, 6 /
<i>A</i> <i>B</i> <i>A</i> <i>I</i>
<i>I</i>
<i>I</i>
<i>I</i>
<i>v</i> <i>v</i> <i>v</i> <i>v</i>
<i>a</i>
<i>S</i>
<i>S</i>
<i>v</i>
<i>S</i> <i>S</i>
<i>v</i>
<i>v</i> <i>m s</i>
− −
= =
−
−
=
−
−
=
=
<b>Bài 4: M</b>ột chiếc xe đua được tăng tốc với gia tốc không đổi từ 10 m/s đến 30 m/s trên một
đoạn đường thẳng dài 50 m. Thời gian xe chạy trong sự tăng tốc này là
<b>Giải </b>
- Sử dụng hệ thức độc lập:
2 2
2 1
2 2
2 1
2 2
2
2
2
30 10
8 /
2.50
<i>v</i> <i>v</i> <i>aS</i>
<i>v</i> <i>v</i>
<i>a</i>
<i>S</i>
<i>a</i> <i>m s</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
2 1
2 1 <sub>2, 5</sub>
<i>v</i> <i>v</i>
<i>a</i>
<i>t</i>
<i>v</i> <i>v</i>
<i>t</i> <i>s</i>
<i>a</i>
−
=
−
= =
<b>Bài 5: M</b>ột vật nhỏ bắt đầu trượt chậm dần đều lên một đường dốc. Thời gian nó trượt lên cho
tới khi dừng lại mất 10 s. Thời gian nó trượt được 1/4 s đoạn đường cuối trước khi dừng lại là?
<b>Giải </b>
- Quãng đường mà vật nhỏ trượt được trên dốc sau 10s được xác định từ hệ thức độc lập:
2 2
1 0
2 2 2 2
1 0 0 0
2
0
2 2 2
<i>v</i> <i>v</i> <i>aS</i>
<i>v</i> <i>v</i> <i>v</i> <i>v</i>
<i>S</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
− =
− − −
= = =
- Vận tốc khi bắt đầu trượt ¼ quãng đường ći (S1 = S/4) là v1.
Ta có:
2
2 2 2 2
0
1 1 1
1
1 0
0 1
.
2 2 2 4 4 2
0, 5
<i>v</i>
<i>v</i> <i>v</i> <i>v</i> <i>v</i> <i>S</i>
<i>S</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>v</i> <i>v</i>
−
− − −
= = = = =
=
Mặt khác:
0 1
1
0 0
1
1
0 0
5
10 2.
<i>v</i> <i>v</i>
<i>a</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>v</i> <i>v</i>
<i>t</i> <i>s</i>
<i>t</i>
− −
= =
= =
<b>Bài 6: M</b>ột xe chuyển động thẳng biến đổi đều có phương trình vận tốc là v = 10 – 2t, t thính
theo s, v tính theo m/s. Quãng đường mà xe đó đi được trong 8 s đầu tiên là
<b>Giải </b>
- Phương trình vận tốc là:
v = 10 – 2t = v0 + a.t
Suy ra:
a = -2 m/s2<sub>, v</sub>
0 = 10 m/s
=> xe chuyển động chậm dần đều.
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
2 2 2
1 0
1
0 10
25
2 2.( 2)
<i>v</i> <i>v</i>
<i>S</i> <i>m</i>
<i>a</i>
− −
= = =
−
- Sau 3 giây tiếp theo, xe chuyển động nhanh dần theo chiều âm, quãng đường đi được thêm
là:
2 2
( 2).3
9
2 2
<i>at</i>
<i>S</i> = = − = <i>m</i>
- Tổng quãng đường đi được trong 8 s đầu tiên là:
S1 + S2 = 34 m.
<b>Bài 7: </b>Phương trình chuyển động của một vật chuyển động đọc theo trục Ox là x = 8 – 0,5(t -
2)2<sub> + t, với x đo bằng m, t đo bằng s. Từ phương trình này có thể suy ra kết luận nào sau đây? </sub>
A. Gia tốc của vật là 1,2 m/s2<sub> và luôn ngược hướng với vận tốc </sub>
B. Tốc độ của vật ở thời điểm t =2 s là 2 m.
C. Vận tốc trung bình của vật trong khoảng thời gian từ t = 0 s đến t = 3 s là 1 m/s.
D. Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian từ t’1 = 1 s đến t’2 = 3 s là 2 m.
<b>Giải </b>
Chọn: D.
- Ta có:
x = 8 – 0,5(t - 2)2<sub> + t = 10 + (t – 2) – 0,5.(t – 2)</sub>2
- Đối chiếu với phương trình chuyển động tổng quát của chuyển động biến đổi đều:
x = x0 + v0(t – t0) + 0,5a.(t – t0)2
ta thu được:
x0 = 10 m, t0 = 2s; a = -1 m/s2; v0 = 1 (m/s).
Tại thời điểm t = t0 = 2s thì x = x0 = 10 m.
- Vận tớc trung bình của vật trong khoảng thời gian từ t1 = 0 s đến t2 = 3 s là:
2 1
2 1
(3) (0) 10, 5 6
1, 5 /
3 0
<i>tb</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>v</i> <i>m s</i>
<i>t</i> <i>t</i>
− −
= = =
− −
- Biểu thức vận tốc của vật là:
v = v0 + a.(t – t0) = 1 – 1.(t – 2) = 3 – t (m/s)
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
Suy ra trong khoảng thời gian từ t’1 = 1 s đến t’2 = 3 s vật chưa đổi chiều chuyển động nên
quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian này là:
s = |x(3) – x(1)| = 10,5 - 8,5 = 2m.
<b>Bài 8: M</b>ột vật nhỏ bắt đầu trượt từ trạng thái nghỉ xuống một đường dốc với gia tốc không đổi
là 5 m/s2<sub>. Sau 2 s thì nó tới chân dốc Quãng đường mà vật trượt được trên đường dốc là </sub>
<b>Giải </b>
Quãng đường mà vật trượt được trên đường dốc là:
2 2
5.2
10
2 2
<i>a t</i>
<i>S</i> = = = <i>m</i>
<b>Bài 9: M</b>ột chiếc xe chạy trên đường thẳng với vận tốc ban đầu là 12 m/s và gia tốc không đổi
là 3 m/s2 trong thời gian 2 s. Quãng đường xe chạy được trong khoảng thời gian này là?
<b>Giải </b>
- Vận tốc của xe sau 2s là:
v = v0 + at = 12 + 3.2 = 18 m/s.
- Quãng đường xe chạy được trong khoảng thời gian này là:
2 2 2 2
0 18 12
30
2 2.3
<i>v</i> <i>v</i>
<i>S</i> <i>m</i>
<i>a</i>
− −
= = =
<b>Bài 10: M</b>ột chiếc xe chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ. Xe chạy được một
đoạn đường S mất khoảng thời gian là 10 s. Thời gian xe chạy được 1/4 đoạn đường đầu là?
<b>Giải </b>
- Xe chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ (v0 = 0) nên quãng đường đi được
của xe sau thời gian t1 = 10 s là:
- Thời gian xe chạy được 1/4 đoạn đường đầu (S2 = S1/4) là t2.
Ta có:
<b>Bài 11: M</b>ợt hòn bi bắt đầu lăn nhanh dần đều từ đỉnh xuống một đường dốc dài L = 1 m với
vo = 0. Thời gian lăn hết chiều dài của đường dốc là 0,5 s. Vận tốc của hòn bi khi tới chân dốc
</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>
- Quãng đường hòn bi lăn được sau thời gian t = 0,5s là:
S = L = 0,5.a.t2<sub> = 1 m. </sub>
- Suy ra gia tớc của hịn bi:
a = 2L/t2 = 8m/s2.
- Vận tốc của hòn bi khi tới chân dốc là:
v = v0 + a.t = 0 + 8.0,5 = 4 m/s.
<b>Bài 12: M</b>ột xe máy đang chạy với vận tốc 15 m/s trên đoạn đường thẳng thì người lái xe tăng
ga và xe máy chuyển động nhanh dần đều. Sau 10 s, xe đạt đến vận tốc 20 m/s. Gia tốc và vận
tốc của xe sau 20 s kể từ khi tăng ga là?
<b>Giải </b>
Gia tốc của xe là:
</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>
<b>Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội </b>
<b>dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi </b>
<b>về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh </b>
tiếng.
<b>I. </b> <b>Luyện Thi Online</b>
- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng </b>
<b>xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và </b>
Sinh Học.
- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các </b>
<i>trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường </i>
<i>Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức </i>
<i>Tấn. </i>
<b>II. </b> <b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>
- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt
điểm tốt ở các kỳ thi HSG.
- <b>Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp </b>
<i>dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh </i>
<i>Trình, TS. Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc </i>
<i>Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia. </i>
<b>III. </b> <b>Kênh học tập miễn phí</b>
- <b>HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả </b>
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư
liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.
- <b>HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi </b>
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và
<i>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </i>
<i> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </i>
<i>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </i>
</div>
<!--links-->
