Bài tập môn Vật lý 10 - Phần một: Cơ học - Chương I: Động học chất điểm

PHẦN MỘT: CƠ HỌC CHƯƠNG I: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM BÀI 1: CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Chuyển động cơ học: Chuyển động cơ học là sự dời chỗ của vật thể, nghĩa là khoảng cách giữa vật và các vật đứng yên thay đổi theo thời gian. Mọi chuyển động cơ học đều mang tính tương đối. 2. Chất điểm: Mọi vật đều có kích thước. Nếu vật có kích thước rất nhỏ so với chiều dài của quãng đường hay rất nhỏ so với phạm vi chuyển động thì vật đó được gọi là chất điểm. Khi chuyển động chất điểm vạch một đường trong không gian gọi lag quỹ đạo, ta có thể coi vật như một điểm nằm ở trọng tâm của nó trên quỹ đạo. 3. Xác định vị trí của một chất điểm: Để xác định vị trí của một chất điểm, nguyên tắc chung là chọn một vật làm mốc và gắn trên vật mốc đó một hệ trục toạ độ (gọi là hệ quy chiếu) a. Chất điểm chuyển động trên một đường thẳng: - Chọn trục x,x trùng với đường thẳng quỹ đạo, gốc toạ độ O và chiều dương là tuỳ ý ( để đơn giản chọn chiều dương là chiều chuyển động) - Khi chất điểm ở vị trí M, vị trí của chất điểm xác định bởi b. Chất điểm chuyển động theo một đường cong: - Chọn trục trùng với đường cong quỹ đạo. Tren đó, chọn điểm O và chiều dương tuỳ ý ( để đơn giản chọn chiều dương là chiều chuyển động) - Tại M, vị trí của chất điểm được xác định bởi độ dài s của đoạn OM 4. Xác định thời gian: Để đo thời gian trong chuyển động, người ta phải chọn một góc thời gian và dùng đồng hồ để đod thời gian. Gốc thời gian là thời điểm chọn trước để bắt đầu tình thời gian. Gốc thời gian có thể chọn tuỳ ý, nhưng để đơn giản người ta thường chọn gốc thời gian là lúc bắt đầu khảo sát một hiện tượng. Trong hệ SI, đơn vị đo thời gian là (s). 5. Hệ quy chiếu: Một vật mốc gắn với một hệ trục toạ độ và một gốc thời gian cùng với một đồng hồ hợp thành một hệ quy chiếu. 6. Chuyển động tịnh tiến: Chuyển động của một vật là tịnh tiến khi đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳ của vật luôn luôn song song với chính nó. Khi khảo sát chuyển động tịnh tiến của một vật, ta chỉ cần khảo sát chuyển động của một điểm nào đó trên vật là đủ. B. BÀI TẬP I. BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Hãy so sánh kích thước của trái đất với bán kính quỹ đạo của nó. Biết RTĐ=6400km; RQĐ=150.000.000km. Có thể coi trái đất là chất điểm trong chuyển động trên quỹ đạo quanh mặt trời được không? Hướng dẫn giải: Lập tỉ số: Vì RTĐ<<RQĐ nên có thể coi trái đất là chất điểm trỏng chuyển động trên quỹ đạo của mặt trời. Bài 2: Toạ độ của một chất điểm có phụ thuộc vào gốc toạ độ O được chọn không? Hướng dẫn giải: Toạ độ của một chất điểm phụ thuộc vào gốc toạ độ O đã chọn. Bài 3: Có thể lấy gốc thời gian bất kỳ để đo kỷ lục chạy được không? Hướng dẫn giải: Được vì kỷ lục chạy được xác định thông qua khoảng thời gian vận động viên chạy trên một quãng đường nào đó. Khoảng thời gian này không phụ thuộc việc chọn gốc thời gian. Bài 4: Khi đu quay hoạt động bộ phận nào của đu quay chuyển động tịnh tiến, bộ phần nào quay Hướng dẫn giải: Khi đu quay hoạt đông, các ngăn để người ngồi chuyển động tịnh tiến, khung tròn và các thanh nối từ tâm quay đến các ngăn người ngồi chuyển động quay. Bài 5: Dựa vào bảng giờ dưới đây, hãy xác định thời gian tàu chạy từ ga Hà Nội đến ga Sài Gòn Bảng tàu Thồng Nhất bắc Nam S1 Ga Giờ đến Giờ chạy Hà Nội 19h00 Vinh 0h34ph 0h42ph Huế 7h50ph 7h58ph Đà Nẵng 10h32ph 10h47ph Nha Trang 19h55ph 20h03ph Sài Gòn 4h00 Hướng dẫn giải: Để đơn giản ta coi chuyển động của tàu theo 3 giai đoạn theo thời gian: Trong ngày thứ nhất từ 19h00 đến 24h00, trong ngày thứ 2: từ 0h00 đến 24h00; trong ngày thứ 3: từ 0h00 đến 4h Thời gian tàu chạy từ Hà Nội đến Sài Gòn (tính cả thời gian tàu đỗ ở các ga): T = (24-19)+24+(4-0) = 33 h. Bài số 6: Chuyến bay của hãng hàng không Việt Nam từ Hà Nội đến Parí (cộng hoà Pháp) khời hành vào lúc 19h30 giờ Hà nội này hôm trước, đến Paris lúc 6h30 sáng hôm sau theo giờ địa phương. Biết giờ Paris chậm hơn giờ Hà Nội 6h. Hỏi lúc máy bay đến Paris là mấy giờ Hà Nội? thời gian bay là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Vì giờ Paris chậm hơn giờ Hà Nội 6h nên thời điểm bay đến Paris tính theo giờ Hà Nội là: t= 6h30+6h00 = 12h30ph Thời gian bay : TH-P= (12h30 -0h00) + (24h00 – 19h30) = 17h00 II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Chọn câu đúng. Một vật đứng yên nếu khoảng cách từ nó đến vật mốc luôn có giá trị không đổi. Mặt trời mọc ở đằng Đông, lặn ở đẳng Tây vì trái đất quay quanh trục Bắc – Nam từ Tây sang Đông. Khi xe đạp chạy trên đường thẳng, người đứng trên đường thấy đầu van xe vẽ thành một đường tròn. Đối với đầu mũi kim đồng hồ thì trục của nó là đứng yên. Câu 2: Chọn câu sai. Toạ độ của 1 điểm trên trục 0x là khoảng cách từ vật mốc đến điểm đó. Toạ độ của 1 điểm trên trục 0x là khoảng cách từ gốc 0 đến điểm đó. Đồng hồ dùng để đo khoảng thời gian. Giao thừa năm Mậu Thân là một thời điểm. Câu 3: Tàu Thống nhất Bắc Nam S1 xuất phát từ ga Hà Nội vào lúc 19h00min, tới ga Vinh vào lúc 0h34min ngày hôm sau. Khoảng thời gian tàu Thống nhất Bắc Nam S1 chạy từ ga Hà Nội tới ga Vinh là 19h 24h34min 4h26min 18h26min Câu 4: Tàu Thống nhất Bắc Nam S1 xuất phát từ ga Hà Nội vào lúc 19h00min, ngày 8 tháng 3 năm 2006, tới ga Sài Gòn vào lúc 4h00min ngày 10 tháng 3 năm 2006. Trong thời gian đó tàu phải nghỉ ở một số ga để trả khách mất 39min. Khoảng thời gian tàu Thống nhất Bắc Nam S1 chạy từ ga Hà Nội tới ga Sài Gòn là 32h21min 33h00min 33h39min 32h39min Câu 5: Biết giờ Bec Lin( Cộng hoà liên bang Đức) chậm hơn giờ Hà Nội 6 giờ, trận chung kết bóng đá Wold Cup năm 1006 diễn ra tại Bec Lin vào lúc 19h00min ngày 9 tháng 7 năm 2006 giờ Bec Lin. Khi đó giờ Hà Nội là 1h00min ngày 10 tháng 7 năm 2006 13h00min ngày 9 tháng 7 năm 2006 1h00min ngày 9 tháng 7 năm 2006 13h00min ngày 10 tháng 7 năm 2006 Câu 6: Chuyến bay của hãng Hàng không Việt Nam từ Hà Nội đi Pa-ri( Cộng hoà Pháp) khởi hành vào lúc 19h30min giờ Hà Nội ngày hôm trước, đến Pa-ri lúc 6h30min sáng hôm sau theo giờ Pa-ri. Thời gian máy bay bay từ Hà Nội tới Pa-ri là: 11h00min 13h00min 17h00min 26h00min BÀI 2: VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Độ dời: Giả sử tại thời điểm t1 chất điểm ở vị trí M1 có toạ độ x1, tại thời điểm t2 chất điểm ở vị trí M2 có toạn độ x2. Độ dời của chất điểm trong khoảng thời gian là đoạn thẳng M1M2 có giá trị đại số: M1 M2 0 x1 x2 Nếu >0 thì chiều chuyển động trùng với chiều dương của trục toạ độ Ox. Nếu <0 thì chiều chuyển động ngược với chiều dương . Nếu trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 chuyển động chỉ thực hiện theo một chiều thì quãng đường đi được bằng và trùng với độ dời. Chú ý: Khi chất điểm chuyển động trên quỹ đạo, quãng đường nó đi được có thể không trùng với độ dời của nó. Chỉ trong trường hợp chất điểm chuyển động theo chiều dương của trục toạ độ thì đồ dời trùng với quãng đường đi được. 2. Vận tốc trung bình: Vận tốc trung bình vtb trong khoảng thời gian t1 đến t2 được đo bằng thương số của độ dời và khoảng thời gian 3. Vận tốc tức thời: Để đặc trưng chính xác cho độ nhanh chậm của chuyển động, người ta dùng vận tốc tức thời, vận tốc tức thời tại thời điểm t (giữa t1 và t2) tính bởi: (khi Đơn vị của vận tốc tức thời là m/s hay km/h Trong đời sóng ta thường gọi độ lớn của vận tốc là tốc độ. 4. Chuyển động thẳng đều: a. Định nghĩa: Chuyển động thẳng đều là chuyển động thẳng trong đó chất điểm thực hiện được những độ dời bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ b. Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều: - Phương trình chuyển động thẳng đều x = x0 + v.t Trong đó x0 là toạ độ ban đầu, x là toạ độ của chất điểm tại thời điểm t, v là vận tốc của chuyển động Dạng đồ thị toạ độ của chuyển động thẳng đều Trường hợp v>0 x x0 0 Trường hơp v<0 Trên đồ thị ta có : tức là trong chuyển động thẳng đều, hệ số góc của đồ thị băng vận tốc của chất điểm c. Đồ thị của vận tốc theo thời gian: v(m/s) v 0 t(s) Đồ thị vậ tốc theo thời gian của chuyển động thẳng đều là một đường thẳng song song với trục thời gian B. BÀI TẬP I. BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Một đại lượng vectơ được xác định bởi các yếu tố nào? Hướng dẫn giải: Một đại lượng vectơ xác định bởi 4 yếu tố: Điểm đặt, phương, chiều và độ dài (hay môđun) của vectơ. Bài 2: Giá trị đại số của độ dời có nói lên đầy đủ các yếu tố của vectơ độ dời không? Hướng dẫn giải: Không chỉ dựa vào độ dời không thể xác định chính xác điểm đầu, điểm cuối của vectơ độ dời. Bài 3: Độ lớn của độ dời có bằng quãng đường đi được của chất điểm không? Hướng dẫn giải Nói chung là khác nhau. Độ lớn của độ dời chỉ bằng quãng đường đi được của chất điểm khi chất điểm đó chuyển động trên quỹ đạo thẳng và không đổi hướng. Bài 4: Khẩu hiệu của các cuộc thi điền kinh là “Cao hơn, nhanh hơn, xa hơn” điều đó liên quan đến đại lượng vật lý nào? Hướng dẫn giải: Cao hơn , xa hơn liên quan đến chiều dài, nhanh hơn liên quan đến vận tốc. Bài 5: Giả sử Nguyễn Thị Bông chạy trên một đường thẳng thì vận tốc trung bình của chị bằng 6,5m/s. Vận tốc này có đặc trưng chính xác tính chất nhanh chậm của chuyển động của chị tại mọi thời điểm không? Hướng dẫn giải: Không. Để đặc trưng cho tính chất nhanh, chậm của chuyển động tại mọi thời điểm phải dùng vạn tốc tức thời. Bài 6: Có thể suy ra quãng đường đi được nhờ đồ thị vận tốc theo thời gian được không? Hướng dẫn giải: Được. Quãng đường đi được trong khoảng thời gian từ t đến t2 có giá trị bằng diện tích hình giới hạn bởi đồ thị vận tốc, trục thời gian và các đường dóng thời gian tại ccs thời điểm t1 và t2 Bài 7: Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tốc tức thời có phương và chiều như thế nào? Hướng dẫn giải: Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tốc tức thời có phương trùng với quỹ đạo, chiều hướng theo chiều chuyển động của chất điểm Bài 7: Một xe ôtô đang chuyển động thẳng đều theo phương trình toạ độ- thời gian là: x= 50(1-t) (m,s) với t0. a) Vật chuyển động như thế nào? b)Vận tốc và toạ độ ban đầu của xe nhận giá trị nào sau đây? c) Tìm toạ độ của xe khi t=10s d) Vẽ đồ thị chuyển động của xe ? Bài 8: Một người đi xe đạp chuyển động thẳng đều, đi một nửa quãng đường đầu với vận tốc tốc v1= 10km/h., nửa quãng đường còn lại với vận tốc v2= 15 km/h .Tìm vận tốc trung bình của người ấy trên cả quãng đường. Bài 9: Một ôtô đi từ A đến B. Một nửa thời gian đầu đi với vận tốc là v1=80km/h. nửa thời gian sau đi với vận tốc là v2= 40km/h. Tính vận tốc trung bình của ôtô trên cả quãng đường. Bài 10: Một ôtô chuyển động trong 3 giờ. Trong 1 giờ đầu đi với vận tốc là v1= 80km/h. Thời gian còn lại xe chạy với vận tốc v2= 50km/h. Tính vận tốc trung bình trên cả quãng đường đi. Bài 11:Lúc 6h một xe ôtô đi từ A đến B với vận tốc là v1= 60km/h, cùng lúc đó mọt xe ôtô khác xuất phát từ B về A với vận tốc v2= 50km/h. AB = 220km. a) Chọn AB làm trục toạ độ, gốc O trùng A, chiều dương từ A đến B, gốc thời gian lúc 6h. Lập phương trình chuyển động của mỗi xe b)Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau c) Sau khi gặp nhau 0,5 h hai xe cách nhau bao nhiêu, vận tốc của mỗi xe khi đó Bài 12: Người đi xe đạp khởi hành từ A, và người đi bộ khởi hành từ Bcùng một lúc và đi cùng chiều từ A đến B. Vận tốc của người đi xe đạp là v1=12km/h, vận tốc của người đi bộ là v2=5km/h. AB= 14km. O B +x A a) Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ. Hãy viết phương trình chuyển động của mỗi xe b) Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau c)Vẽ đồ thị chuyển động của mỗi người trên cùng một hệ trục toạ độ d) Tìm thời điểm hai xe cách nhau 10km e) Sau khi gặp nhau 1h, hai xe cách nhau bao nhiêu km? Bài 13:Cho đồ thị chuyển động của hai xe ôtô như hình vẽ dưới đây: a) Lập phương trình chuyển động của mỗi xe xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau t((h) O 1 40 60 I II b)Tìm thời điểm hai xe cách nhau 30km sau khi gặp nhau Bài 14: Ánh sáng truyền trong chân không với vận tốc c = 3.108m/s. “Năm ánh sáng” là khoảng cách mà ánh sáng đi được trong 1 năm. Hỏi: Một năm ánh sáng bằng bao nhiêu mét? Ánh sáng đi từ Mặt trời tới Trái đất mất bao nhiêu lâu? Biết rằng khoảng cách từ Mặt trời tới Trái đất là 1,49.108km. Bán kính trung bình của quỹ đạo Trái đất được gọi là “đơn vị thiên văn”. Một “năm ánh sáng” bằng bao nhiêu “đơn vị thiên văn”? Bài 15: Một hành khách ngồi trong một đoàn tàu chạy với vận tốc 36km/h, nhìn qua cửa sổ thấy một đoàn tàu thứ hai chạy song song và ngược chiều chạy qua mặt mình trong 8 giây. Hãy tính vận tốc của đoàn tàu thứ hai. Cho biết chiều dài của đoàn tàu thứ hai là 200m. Bài 16: Lúc 6h sáng, một chiếc xe khởi hành từ A tới B với vận tốc không đổi 15km/h. Lúc 6h30’, một xe thứ hai cũng khởi hành từ A tới B nhưng lại tới B sớm hơn xe thứ nhất 30 phút. Cho biết AB dài 45km. Tìm vận tốc của xe thứ hai. Tìm thời điểm và vị trí xe thứ hai đuổi kịp xe thứ nhất. Vẽ đồ thị toạ độ của hai xe trên cùng một hệ trục toạ độ. Bài 17: Một em bé đang dạo chơi cùng với con chó của mình thì gặp một người bạn đang lại gần. Mừng rỡ, con chó chạy tới người bạn rồi quay lại với chủ rồi lại quay lại với người bạn, cứ như thế nhiều lần. Hỏi con chó đã chạy trong bao nhiêu lâu và được một quãng đường bao nhiêu? Cho biết hai em cùng tiến lại nhau với vận tốc 4km/h, vận tốc của chó là 30km/h và khoảng cách ban đầu của hai em là 400m. II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Trong chuyển động thẳng, véc tơ vận tốc tức thời có Phương và chiều không thay đổi. Phương không đổi, chiều luôn thay đổi Phương và chiều luôn thay đổi Phương không đổi, chiều có thể thay đổi Câu 2: Chuyển động thẳng đều là chuyển động thẳng trong đó Chất điểm thực hiện được những độ dời bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ. Chất điểm thực hiện được những độ dời bằng nhau bất kỳ trong những khoảng thời gian bằng nhau. Chất điểm thực hiện được những độ dời bằng nhau bất kỳ trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ. Chất điểm thực hiện được những độ dời bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau. Câu 3: Trong chuyển động thẳng đều véc tơ vận tốc tức thời và véc tơ vận tốc trung bình trong khoảng thời gian bất kỳ có Cùng phương, cùng chiều và độ lớn không bằng nhau Cùng phương, ngược chiều và độ lớn không bằng nhau Cùng phương, cùng chiều và độ lớn bằng nhau Cùng phương, ngược chiều và độ lớn không bằng nhau Câu 4: Một chất điểm chuyển động thẳng đều có phương trình chuyển động là x = x0 + v0t + at2/2 x = x0 + vt x = v0 + at x = x0 - v0t + at2/2 Câu 5: Chọn câu sai Độ dời là véc tơ nối vị trí đầu và vị trí cuối của chất điểm chuyển động. Độ dời có độ lớn bằng quãng đường đi được của chất điểm Chất điểm đi trên một đường thẳng rồi quay về vị trí ban đầu thì có độ dời bằng không Độ dời có thể dương hoặc âm Câu 6: Chọn câu đúng Độ lớn vận tốc trung bình bằng tốc độ trung bình Độ lớn vận tốc tức thời bằng tốc độ tức thời Khi chất điểm chuyển động thẳng chỉ theo một chiều thì bao giời vận tốc trung bình cũng bằng tốc độ trung bình Vận tốc tức thời cho ta biết chiều chuyển động, do đó bao giờ cũng có giá trị dương. Câu 7: Chọn câu sai Đồ thị vận tốc theo thời gian của chuyển động thẳng đều là một đường song song với trục 0t. Trong chuyển động thẳng đều, đồ thị theo thời gian của toạ độ và của vận tốc là những đường thẳng Đồ thị toạ độ theo thời gian của chuyển động thẳng bao giờ cũng là một đường thẳng Đồ thị toạ độ theo thời gian của chuyển động thẳng đều là một đường thẳng xiên góc Câu 8: Chọn câu sai. Một người đi bộ trên một con đường thẳng. Cứ đi được 10m thì người đó lại nhìn đồng hồ và đo khoảng thời gian đã đi. Kết quả đo được ghi trong bảng sau: TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Dx(m) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Dt(s) 8 8 10 10 12 12 12 14 14 Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10m lần thứ 1 là 1,25m/s. Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10m lần thứ 3 là 1,00m/s. Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10m lần thứ 5 là 0,83m/s. Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 0,91m/s Câu 9: Một người đi bộ trên một đường thẳng với vân tốc không đổi 2m/s. Thời gian để người đó đi hết quãng đường 780m là 6min15s 7min30s 6min30s 7min15s Câu 10: Hai người đi bộ theo một chiều trên một đường thẳng AB, cùng suất phát tại vị trí A, với vận tốc lần lượt là 1,5m/s và 2,0m/s, người thứ hai đến B sớm hơn người thứ nhất 5,5min. Quãng đường AB dài 220m 1980m 283m 1155m Câu 11: Một ôtô chạy trên đường thẳng. Trên nửa đầu của đường đi, ôtô chạy với vận tốc không đổi bằng 50km/h. Trên nửa sau, ôtô chạy với vận tốc không đổi bằng 60km/h. Vận tốc của ôtô trên cả quãng đường là 55,0km/h 50,0km/h 60,0km/h 54,5km/h Câu 12: Hai xe chạy ngược chiều đến gặp nhau, cùng khởi hành một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 120km. Vận tốc của xe đi từ A là 40km/h, của xe đi từ B là 20km/h. 1. Phương trình chuyển động của hai xe khi chọn trục toạ độ 0x hướng từ A sang B, gốc 0ºA là xA = 40t(km); xB = 120 + 20t(km) xA = 40t(km); xB = 120 - 20t(km) xA = 120 + 40t(km); xB = 20t(km) xA = 120 - 40t(km); xB = 20t(km) 2. Thời điểm mà 2 xe gặp nhau là t = 2h t = 4h t = 6h t = 8h 3. Vị trí hai xe gặp nhau là Cách A 240km và cách B 120km Cách A 80km và cách B 200km Cách A 80km và cách B 40km Cách A 60km và cách B 60km BÀI 3: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CHUYỂN ĐỘNG THẲNG A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Cách khảo sát chuyển động thẳng bằng thực nghiệm Để biết đặc điểm chuyển động thẳng của một vật, người ta tiến hành các phép đo xác định toạ độ của vật tại các thời điểm khác nhau. Nhờ đồ thị toạ độ thời gian, bằng cách tính vận tốc của vật, ta suy ra được tính chất của chuyển động. Để khảo sát chuyển động thẳng, người ta thường dùng hai thí nghiệm: Chuyển động của một bọt khí trong ống dài đựng nước và chuyển động của một xe lăn nhỏ trên máng nghiêng. 2. Cách tính vận tốc tức thời bằng phương pháp tính số: Vận tốc trung bình trong khoảng thời gian ngắn từ t1 đến t2 (tức là hiệu t2 – t1 nhỏ) là giá trị gần đúng của vận tốc tức thời ở thời điểm chính giữa tức là thời điểm . B. BÀI TẬP I. BÀI TẬP TỰ LUẬN: Bài 1: Một ô tô chạy trên đường thẳng, lần lượt qua 4 điểm liên tiếp A,B,C,D cách đều nhau một khoảng 12km. Xe đi đoạn AB hết 20 phút, đoạn BC hết 30 phút, đoạn CD hết 20 phút. Tính vận tốc trung bình trên mỗi đoạn AB, BC, CD và trên cả đoạn đường AD. Có thể biết chắc chắn sau 40 phút kể từ khi ở A xe ở vị trí nào không? Hướng dẫn giải Vận tốc trung bình trên mỗi đoạn đường Với điều kiện bài toán ta không thể biết chính xác vị trí của ô toosau 40 phút kể từ khi ở A được Bài 2: Đồng hồ đo vận tốc của một ôt tô đang chạy chỉ 90km/h tại thời điểm t. Để kiểm tra đồng hồ đó có chạy chính xác không, người lái xe giữ nguyên vận tốc, một hành khách trên xe nhìn đồng hồ và thấy trong thời gian 2 phút 10 giây xe đi qua hai cột số bên đường cách nhau 3km. Hỏi số chỉ của đồng hồ đo vận tốc có chính xác không? Hướng dẫn giải Vận tốc trung trung bình Vậy kim đồng hồ chạy sai II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM: Câu 1: Trong thí nghiệm về chuyển động thẳng của một vật người ta ghi được vị trí của vật sau những khoảng thời gian 0,02s trên băng giấy được thể hiện trên bảng sau: Vị trí(mm) A B C D E G H 0 22 48 78 112 150 192 Thời điểm(s) 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 Chuyển động của vật là chuyển động Thẳng đều Thẳng nhanh dần Thẳng chậm dần Thẳng nhanh dần sau đó chậm dần Câu 2: Một ôtô chạy trên một đường thẳng, lần lượt đi qua 3 điểm A, B, C cách đều nhau một khoảng 12km. Xe đi đoạn AB hết 20min, đoạn BC hết 30min. Vận tốc trung bình trên Đoạn AB lớn hơn trên đoạn CB Đoạn AB nhỏ hơn trên đoạn CB Đoạn AC lớn hơn trên đoạn AB Đoạn AC nhỏ hơn trên đoạn CB Câu 3: Tốc kế của một ôtô đang chạy chỉ 70km/h tại thời điểm t. Để kiểm tra xem đồng hồ tốc kế đó chỉ có đúng không, người lái xe giữ nguyên vận tốc, một người hành khách trên xe nhìn đồng hồ và thấy xe chạy qua hai cột cây số bên đường cách nhau 1 km trong thời gian 1min. Số chỉ của tốc kế Bằng vận tốc của của xe Nhỏ hơn vận tốc của xe Lớn hơn vận tốc của xe Bằng hoặc nhỏ hơn vận tốc của xe BÀI 4: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIỂN ĐỔI ĐỀU A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Gia tốc trong chuyển động thẳng: a. Gia tốc trung bình: Gia tốc trung bình atb của một chất điểm được đo bằng thương số của độ biến thiên vận tốc và khoảng thời gian có độ biến thiên đó Đơn vị của gia tốc là m/s2 b. Gia tốc tức thời: Trong công thức nếu chọn thì gia trị cho ta một giá trị gọi là gia tốc tức thời ( khi ) 2. Chuyển động thẳng biến đổi đều: Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động thẳng trong đó gia tốc trủng bình của mọi khoảng thời gian khác nhau là như nhau. Điều đó có nghĩa gia tốc tức thời là không đổi 3. Sự biến đổi của vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều. Chuyển động nhanh dần đều và chuyển động chậm dần đều a. Sự biến đổi của vận tốc theo thời gian Chọn một chiều dương trên quỹ đạo. Gọi v, v0 là vận tốc lần lượt tại cacas thời điểm t và t0, a là gia tốc. Công thức tính vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều v = v0 + at - Nếu a cùng dấu với v thì giá trị tuyệt đối của vận tốc tăng theo thời gian ta nói chuyển động là nhanh dần đều. - Nếu a trái dấu với v thì giá trị tuyệt đối của vận tốc giảm theo thời gian ta nói chuyển động là chậm dần đều. b. Đồ thị vận tốc theo thời gian v v v0 v0 0 t 0 t Chuyển động nhanh dần đều chuyển động chậm dần đều Đồ thị của vận tốc theo thời gian t là một đường thẳng cắt trục tung tại điểm v = v0 Hệ số góc của đường thẳng đó bằng gia tốc a = tan B. BÀI TẬP I. BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Giải thích tại sao khi vận tốc và gia tốc cùng dấu thì chất điểm chuyển động nhanh dần lên, khi ngược dấu thì chất điểm chuyển động chậm dần đi Hướng dẫn giải Từ công thức ta thấy * Chọn chiều dương là chiều chuyển động khi gia tốc a cùng dấu với v1 và v2 thì v2>v1 tức vật chuyển động nhanh dần lên khi gia tốc a ngược dấu với v1 và v2 thì v2<v1 tức vật chuyển động chậm dần đi. * Chọn chiều dương ngược với chiều chuyển động lập luận tương tự ta cũng có kết quả trên. Bài 2: Vận tốc vũ trụ cấp I là 7,9km/s là vận tốc nhỏ nhất để đưa để các con tàu vũ trụ có thể bay quanh trái đất. Hãy tính xem tên lửa phóng tàu vũ trụ đó phải có gia tốc bằng bao nhiêu để sau 160s con tàu đạt vận tốc trên? Coi gia tốc của tàu là không đổi ĐS: 49,375m/s2 Bài số 3: Một chất điểm chuyển động trên trục 0x với gia tốc không đổi a = 4m/s2 và vận tốc ban đầu v0 = -10m/s a. sau bao lâu chất điểm dừng lại? b. Tiếp theo chất điểm chuyển động như thế nào? c. Vận tốc của nó lúc t = 5s là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: a. Từ công thức a = b. Nếu gia tốc a = 4m/s2 tiếp tục được duy trì thì sau đó chất điểm chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu bằng 0 theo chiều ngược lại. c. Từ v = v0 +at = 10m/s Bài số 4: Một người đi xe đạp trên đường thẳng. 5s sau khi khởi hành vận tốc của người đó là 2m/s, sau 5s tiếp theo vận tốc là 4m/s, sau 5s tiếp theo vận tốc 6m/s a. Có thể kết luận chuyển động của người đó là nhanh dần đều được không? Tại sao? b. Tính gia tốc trung bình trong mỗi khoảng thời gian 5s và gia tốc trung bình trong cả khoảng thời gian kể từ lúc khởi hành. ĐS: 0,4m/s2 II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, véc tơ gia tốc tức thời có đặc điểm Hướng thay đổi, độ lớn không đổi Hướng không đổi, độ lớn thay đổi Hướng thay đổi, độ lớn thay đổi Hướng không đổi, độ lớn không đổi Câu 2: Công thức liên hệ vận tốc và gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều v = v0 + at2 v = v0 + at v = v0 - at v = - v0 + at Câu 3: Trong công thức liên hệ giữ vận và gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều được xác định Chuyển động nhanh dần đều a và v cùng dấu. Chuyển động chậm dần đều a và v trái dấu Chuyển động nhanh dần đều a và v trái dấu. Chuyển động chậm dần đều a và v trái dấu Chuyển động nhanh dần đều a và v trái dấu. Chuyển động chậm dần đều a và v cùng dấu Chuyển động nhanh dần đều a và v cùng dấu. Chuyển động chậm dần đều a và v cùng dấu Câu 4: Chuyển động của một xe máy được mô tả bởi đồ thị v(m/s) 20 0 20 60 70 t(s) Chuyển động của xe máy là chuyển động Đều trong khoảng thời gian từ 0 đến 20s, chậm dần đều trong khoảng thời gian từ 60 đến 70s Chậm dần đều trong khoảng thời gian từ 0 đến 20s, nhanh dần đều trong khoảng thời gian từ 60 đến 70s Đều trong khoảng thời gian từ 20 đến 60s, chậm dần đều trong khoảng thời gian từ 60 đến 70s Nhanh dần đều trong khoảng thời gian từ 0 đến 20s, đều trong khoảng thời gian từ 60 đến 70s Câu 5: Chọn câu sai Chất điểm chuyển động theo một chiều với gia tốc a = 4m/s2 có nghĩa là Lúc đầu vận tốc bằng 0 thì sau 1s vận tốc của nó bằng 4m/s Lúc vận tốc bằng 2m/s thì sau 1s vận tốc của nó bằng 6m/s Lúc vận tốc bằng 2/s thì sau 2s vận tốc của nó bằng 8m/s Lúc vận tốc bằng 4m/s thì sau 2s vận tốc của nó bằng 12m/s Câu 6: Chọn câu sai Khi một chất điểm chuyển động thẳng biến đổi đều thì nó Có gia tốc không đổi Có gia tốc trung bình không đổi Chỉ có thể chuyển động nhanh dần hoặc chậm dần Có thể lúc đầu chuyển động chậm dần sau đó chuyển động nhanh dần Câu 7: Vận tốc vũ trụ cấp I( 7,9km/s) là vận tốc nhỏ nhất để các con tàu vũ trụ có thể bay quanh