Bài soạn Vật lý lớp 10 - Chương 1: Động học chất điểm

Chương 1 : ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM 1. Lúc 7giờ sáng một người đi thẳng từ tỉnh A đi về phía tỉnh B với vận tốc 25km/h. Viết phương trình đường đi và cho biết lúc 10 giờ người đó ở đâu? ĐS : x = 25t ; cách A 75km 2. Lúc 7 giờ , một người đi xe đạp đuổi theo một người đi bộ đã đi được 10 km .Vận tốc xe đạp là 15 km/h và của người đi bộ 5 km/h .Tìm vị trí và thời điểm lúc người xe đạp đuổi kịp người đi bộ . ĐS : lúc 8h, x = 15km 3. Một ô tô khởi hành lúc 6h tại bến A cách trung tâm thành phố 4 km chuyển động thẳng đều về B với vận tốc 40 km/h. a. Lập phương trình chuyển động của ô tô trường hợp chọn : - Gốc toạ độ tại trung tâm thành phố, chiều dương cùng chiều chuyển động, gốc thời gian lúc 6h - Gốc toạ độ tại bến A, chiều dương cùng chiều chuyển động, gốc thời gian lúc 6h - Gốc toạ độ tại bến A, chiều dương cùng chiều chuyển động, gốc thời gian lúc 0h b. Lúc 8h 30phút ô tô cách trung tâm thành phố bao nhiêu km ? ĐS : a. x = 4 + 40t, x = 40t, x =40(t – 6) ; b. 104km 4. (NC) Lúc 8h hai ô tô cùng khởi hành từ hai địa điểm A và B cánh nhau 96 km và đi ngược chiều nhau . Vận tốc của xe đi từ A là 36 km/h , của xe đi từ B là 28 km/h . a. Lập phương trình chuyển độn g của hai xe . b. Tìm vị trí của hai xe và khoảng cách giữa chúng lúc 9h. c. Xác định vị trí và thời điểm lúc hai xe gặp nhau. ĐS : a. xA = 36t, xB = 96 – 28t ; b. xA = 36km, xB = 68km, 32km c. lúc 9h30’ và cách A 54km 5. Hai ô tô cùng khởi hành cùng một lúc ở hai địa điểm A và B cánh nhau 54 km và đi theo cùng chiều . Hỏi sau bao lâu và cách điểm xuất phát của ô tô thứ nhất bao nhiêu km thì ôtô thứ hai đuổi kịp ôtô thứ nhất, biết vận tốc ôtô thứ nhất là 54 km/h và của ôtô thứ hai là 72km/h . ĐS : a. sau 3h và cách A 108km 6. (NC) Một ôtô xuất phát từ A vào lúc 7h đi về B cách A 100km với vận tốc không đổi là 40km/h . Lúc 8h, một xe khác xuất phát từ B chuyển động về A với vận tốc không đổi là 25 km/h . 0 x (km) xe 1 xe 2 xe 3 20 40 60 t (s) 1 2 5 3 a. Viết phương trình chuyển động của hai xe . b. Vẽ đồ thị toạ độ- thời gian của hai xe. ĐS : a. xA = 40t, xB = 100 – 25(t – 1) 7. (NC) Cho đồ thị tọa độ – thời gian của chuyển động của các xe 1, 2,3 như hình vẽ. a. Dựa vào đồ thị tính vận tốc của mỗi xe và xác định tính chất các chuyển động. b. Lập phương trình chuyển động của mỗi xe. c. Xác định vị trí và thời điểm gặp nhau của các xe. ĐS : a. v1=12km/h, v2=v3= 20km/h ; b. x1= -12t+60, x2= 20t+20 x3 =20t ; c. x12= 45km và t=1,25h ; x13=37,5km và t=1,875h 8. Tính gia tốc của các chuyển động sau : a. Tàu hỏa xuất phát sau 1 phút đạt vận tốùc 36 km/h b. Tàu hỏa đang chuyển động đều với vận tốc 54 km/h thì hãm phanh và dừng lại sau 10 giây. c. Ôtô đang chạy đều với vận tốc 30 km/h thì tăng tốc đều 60km/h sau 10 giây. ĐS : a. 0,17m/s2 ; b. -1,5m/s2 ; c. 0,83m/s2 9. Một viên bi thả lăn trên mặt phẳng nghiêng không vận tốc đầu với gia tốc là 0,1 m/s2. Hỏi sau bao lâu kể từ lúc thả viên bi có vận tốc 2m/s. ĐS : 20s 10. Một vật bắt đầu trượt từ đỉnh dốc đến chân dốc nhanh dần đều hết 5 s và tại chân dốc vật có vận tốc 10m/s . Nó tiếp tục chạy chậm dần đều 10s nữa thì dừng lại . Tính gia tốc của vật trên mỗi giai đoạn . ĐS : 2m/s2 và -1m/s2 12. Một vật nằm ở chân dốc được đẩy chạy lên với vận tốc đầu là 10m/s . Vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc 4 m/s2 .Tìm quãng đường vật đi được khi lên dốc và thời gian đi hết quãng đường đó. ĐS : 12,5m và 2,5s 13. Một ôtô chuyển động thẳng nhanh dần đều , sau 10s vận tốc tăng từ 4m/s đến 6m/s. Trong thời gian ấy xe đi được một đoạn đường là bao nhiêu ? ĐS : 50m 14. Một đầu tàu đang chạy với vận tốc 36km/h thì hãm phanh và chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,5 m/s2 . Tính quãng đường đi của tàu trong 10s sau lúc hãm phanh. ĐS : 75m 15. Một tàu hỏa bắt đầu rời ga, chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,1m/s2. Cần bao nhiêu thời gian để tàu đạt đến vận tốc 36km/h và trong thời gian đó tàu đi được quãng đường bao nhiêu? ĐS : 100s và 1500m 16. Một ôtô đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì hãm phanh và chuyển động chậm dần đều với gia tốc 2m/s2 .Xác định đường đi của xe sau khi hãm phanh 2s và cho đến khi dừng hẳn . ĐS : 16m và 25m v(m/s) t(s) 56 20 50 A B C 20 10 O D 17. Môt viên bi chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,2m/s2 và vận tốc ban đầu bằng không . Tính quãng đường đi được của bi trong thời gian 3 giây và trong giây thứ ba. ĐS : 0,9m và 0,5m 18. (NC) Cho đồ thị vận tốc của vật như hình vẽ : a. Xác định loại chuyển động và gia tốc trong mỗi giai đọan . b. Tính quãng đường vật đã đi được trong 56s c. Viết phương trình vận tốc của vật trong mỗi giai đoạn với cùng một gốc thời gian ĐS : a. aAB = - 0,5m/s2, aBC = 0m/s2, aCD = - 0,625m/s2 b. 630m ; c. vAB = 20 – 0,5t, vBC = 10, vCD = 10 – 0,5(t – 50) 19. (NC) Một ôtô đang chuyển động đều với vận tốc 36 km/h thì xuống dốc chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,1 m/s2 , đến cuối dốc đạt vận tốc 54km/h . a. Tìm chiều dài dốc và thời gian đi hết dốc . b. Tại chân dốc xe bắt đầu hãm phanh , CĐCDĐ sau 10s dừng lại . Tìm quãng đường đi được và gia tốc của giai đoạn CĐCDĐ. ĐS : a. 625m, 50s ; b. -1,5m/s2, 75m 20. Một ôtô đang chuyển động đều với vận tốc 72 km/h thì tắt máy CĐCDĐ , chạy thêm 200m thì dừng lại . a. Tính gia tốc xe và thời gian từ lúc tắt máy đến lúc dừng lại. b. Kể từ lúc tắt máy , ô tô mất thời gian bao lâu để đi được 100 m . ĐS : a. - 1m/s2, 20s ; b. 5,86s 21. Thang máy bắt đầu đi lên theo 3 giai đoạn : Nhanh dần đều không vận tốc đầu với gia tốc 2 m/s2 trong 1s . Đều trong 5s tiếp theo .Chuyển động chậm dần đều cho đến khi dừng lại hết 2s .Tìm : a. Vận tốc của chuyển động đều . b. Quãng đường tổng cộng mà thang máy đi được . ĐS : a. 2m/s ; b. 22,5m 22. Một vật chuyển động nhanh dần đều với vận tốc đầu v0 = 18km/h . Trong giây thứ năm vật đi được quãng đường 5,45m .Tìm : a. Gia tốc của vật . b. Quãng đường đi được sau 6 s . ĐS : a. 0,1m/s2 ; b. 31,8m 23. (NC) Lúc 8giờ một ô tô đi qua điểm A trên một đường thẳng với vận tốc 10 m/s, chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,2m/s2 . Cùng lúc đó tại điểm B cách A 560m một xe thứ hai bắt đầu khởi hành đi ngược chiều với xe thứ nhất , chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4 m/s2. Xác định thời gian hai xe đi để gặp nhau , thời điểm gặp nhau và vị trí lúc gặp nhau . 24. (NC) Một xe đạp đang đi với vận tốc 7,2 km/h thì xuống dốc CĐNDĐ với gia tốc 0,2 m/s2. Cùng lúc đó một ô tô lên dốc với vận tốc ban đầu 72km/h CĐCDĐ với gia tốc 0,4 m/s2. Chiều dài dốc là 570m. Xác định quãng đường mỗi xe đi được cho tới lúc gặp nhau. Giải bài toán bằng cách lập phương trình chuyển động. ĐS : 150m 25. (NC) Cùng một lúc một ô tô và một xe đạp khởi hành từ hai điểm A, B cách nhau 120 m và chuyển động cùng chiều, ô tô đuổi theo xe đạp .Ô tô bắt đầu rời bến chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4m/s2 xe đạp chuyển động đều . Sau 40 giây ô tô đuổi kịp xe đạp . Xác định vận tốc xe đạp và khoảng cách hai xe sau thời gian 60s . ĐS : 5m/s và 300m 26. Một vật chuyển động có phương trình đường đi là : s = 16t - 0,5t2 a. Xác định các đặc tính của chuyển động này : v0 , a , tính chất chuyển động ? b. Viết phương trình vận tốc và vẽ đồ thị vận tốc của vật . ĐS : a. 16m/s, - 1m/s2, CDĐ ; b. v = 16 – t 27. Phương trình chuyển động của một chất điểm là : x= 50t2 + 20t - 10 (cm,s) a. Tính gia tốc của chuyển động . b. Tính vận tốc của vật lúc t =2s c. Xác định vị trí của vật lúc nó có vận tốc 120 cm/s. ĐS : a. 1m/s2; b. 2,2m/s ; c. 60cm 28. Một ôtô bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều, sau 4s ôtô đạt vận tốc 4m/s. a. Tính gia tốc của ôtô. b. Sau 20s ôtô đi được quãng đường là bao nhiêu ? c. Sau khi đi được quãng đường 288m thì ôtô có vận tốc là bao nhiêu ? d. Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian của ô tô trong 20s đầu tiên. ĐS : a. 1m/s2; b. 100m ; c. 24m/s 29. Một vật rơi tự do từ độ cao 19,6 m xuống đất . Tính thời gian rơi và vận tốc khi chạm đất . Cho g = 9,8 m/s2 ĐS : 2s, 19,6m/s 30. Một hòn đá rơi từ miệng một cái giếng cạn đến đáy mất 3s . Tính độ sâu của giếng. Cho g = 9,8 m/s2 ĐS : 44,1m 31. Một vật rơi tự do trong giây cuối rơi được 35m . Tính thời gian từ lúc bắt đầu rơi đến khi chạm đất. Cho g = 10m/s2 ĐS : 4s 32. Tính quãng đường một vật rơi tự do đi được trong giây thứ tư .Lấy g=10m/s2. ĐS : 35m 33. Tính thời gian rơi của một hòn đá , biết rằng trong hai giây cuối cùng vật đã rơi được một một quãng đường dài 60m . Lấy g=10m/s2. ĐS : 4s 34. Một vật rơi tự do . Thời gian rơi là 10s. Lấy g=10m/s2 . Hãy tính : a. Thời gian rơi 90m đầu tiên . b. Thời gian vật rơi 180m cuối cùng ĐS : a. 3s ; b. 2s 35. Từ độ cao 20m một vật được thả rơi tự do. Lấy g = 10m/s2. Tính : a. Vận tốc của vật lúc chạm đất. b. Thời gian rơi. c. Vận tốc của vật trước khi chạm đất 1s. d. Vẽ đồ thị (v,t) trong 3s đầu. ĐS : 20m/s ; 2s ; 10m/s 36. Thời gian rơi của một vật được thả rơi tự do là 4s. Lấy g = 10m/s2. Tính : a. Độ cao của vật so với mặt đất. b. Vận tốc lúc chạm đất. c. Vận tốc trước khi chạm đất 1s. d. Quãng đường vật đi được trong giây cuối cùng. ĐS : 80m ; 40m/s ; 30m/s ; 35m 37. Trước khi chạm đất 1s, một vật thả rơi tự do có vận tốc là 30m/s. Lấy g = 10m/s2. Tính : a. Thời gian rơi. b. Độ cao của vật. c. Quãng đường vật đi được trong giây thứ hai. d. Vẽ đồ thị (v,t) trong 5s đầu. 38. (NC) Từ điểm A cách mặt đất 4,8m một vật nhỏ được ném lên cao theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu 5m/s. Lấy g = 10m/s2. Chọn gốc tọa độ tại mặt đất, chiều dương hướng lên. a. Viết phương trình chuyển động. b. Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. c. Xác định thời gian và vận tốc của vật ngay khi chạm đất. d. Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian của vật trong 2s tính từ lúc bắt đầu ném. ĐS : a. y = 4,8 + 5t – 5t2 ; b. 6,05m ; c. 1,6s và -11m/s 39. Một bánh xe bán kính 60 cm quay đều 100 vòng trong thời gian 2s .Tìm chu kỳ , tần số , tốc độ góc, tốc độ dài của một điểm trên vành bánh xe. ĐS : 0,02s ; 50Hz ; 314rad/s ; 188,4m/s 40. Bánh xe của 1 xe đạp có đường kính 60 cm . Tính vận tốc của xe đạp khi người đi xe đạp cho bánh xe quay được 180 vòng /phút . ĐS : 5,652m/s 41. Chiều dài của kim phút của một đồng hồ dài gấp 1,5 lần kim giờ của nó . Hỏi vận tốc dài ở đầu kim phút gấp mấy lần vận tốc dài của kim giờ ? ĐS : 18 lần 42. Một ô tô có bán kính vành ngoài bánh xe là 25 cm . Xe chạy với vận tốc 36 km/h. Tính tốc độ góc và gia tốc hướng tâm của một điểm trên vành ngoài bánh xe. ĐS : 40rad/s ; 400m/s2 43. Cho Trái Đất có bán kính R= 6400 km. Khoảng cách giữa trái đất với Mặt Trăng là 384000km. Thời gian trái đất quay một vòng quanh nó : 24h = 8,64. 104 s . Thời gian Mặt Trăng quay một vòng quanh Trái Đất : 2,36 . 106 s. Hãy tính : a. Gia tốc hướng tâm của một điểm trên xích đạo. b. Gia tốc hướng tâm của Mặt Trăng trong chuyển động quanh Trái Đất. ĐS : a. 0,034m/s2 ; b. 2,7.10-3 m/s2 44. Một xe đạp chuyển động thẳng đều với vận tốc lúc không gió là 15 km/h . Người này đi từ A về B xuôi gió và đi từ B trở lạiA ngược gió. Vận tốc gió là 1 km/h. Khoảng cách AB = 28 km. Tính thời gian tổng cộng đi và về. ĐS : 3,75h 45. Một chiếc thuyền chuyển động thẳng đều xuôi dòng nuớc từ bến A về bến B cách nhau 6km dọc theo dòng sông rồi quay về B mất tất cả 2h30 phút. Biết rằng vận tốc của thuyền trong nước yên lặng là 5km/h . Tính vận tốc dòng nước và thời gian thuyền đi xuôi dòng. ĐS : 1km/h và 1h 46. (NC) Một chiếc phà đi theo phương vuông góc với bờ sông sang bờ bên kia. Vận tốc của phà đối với nước là 8km/h, vận tốc dòng nước là 2km/h. Thời gian qua sông là 15phút. Hỏi khi sang bờ bên kia thì phà cách điểm đối diện với bờ bên này là bao nhiêu ? ĐS : » 2km 47. (NC) Một người lái xuồng máy dự định mở máy cho xuồng chạy ngang con sông rộng 240m, mũi xuồng luôn luôn vuông góc với bờ sông. Nhưng do nước chảy nên xuồng sang đến bờ bên kia tại một địa điểm cách bến dự định 180m về phía hạ lưu và xuồng đi hết 1 phút. Xác định vận tốc của xuồng so với dòng sông. ĐS : 5m/s