Chuyên đề Chuyển động thẳng đều

CHệễNG I ẹOÄNG HOẽC CHAÁT ẹIEÅM Chuyeõn ủeà 1 :. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU I. Cơ sở lí thuyết 1. Chuyển động thẳng - Chuyển động thẳng là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng Vận tốc trung bình= Quãng đường mà vật đi được Thời gian chuyển động 2. Vận tốc trung bình 3. Chuyển động thẳng đều - Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường. 4. Công thức tính quãng đường: S=vt Trong đó: + S là quãng đường mà vật đi được + v là vận tốc chuyển động của vật + t là thời gian chuyển động 5. Phương trình chuyển động x là toạ độ của vật lúc t x0 là toạ độ của vật lúc t0 v là vận tốc chuyển động * Một số trường hợp riêng: + Nếu chọn gốc toạ độ 0 trùng với vị trí ban đầu của vật: x=v(t - t0) + Nếu chọn gốc thời gian là lúc bắt đầu chuyển động(hoặc bắt đầu khảo sát chuyển động) thì t0= 0 x=x0+ vt + Nếu vật bắt đầu chuyển động từ gốc toạ độ và gốc thời gian là lúc bắt đầu chuyển động: x= vt t 0 x v<0 x0 Đồ thị toạ độ thời gian khi vật chuyển động theo chiều âm x v>0 0 t x0 Đồ thị toạ độ thời gian khi vật chuyển động theo chiều dương 6. Đồ thị toạ độ thời gian 7. Đồ thị vận tốc: Là đường thẳng song song với trục thời gian. t 0 v v0 II. Các dạng bài tập Dạng 1. Xác định các đại lượng: s, v, x, x0 dựa vào phương trình mà bài toán cho trước 1. Phương pháp giải Bước 1: Xác định dạng của phương trình mà bài toán cho: Là phương trình vận tốc, phương trình quãng đường, phương trình toạ độ thời gian. Bước 2: Xác định các đại lượng mà bài toán yêu cầu Dạng 2: Lập phương trình chuyển động ( Phương trình toạ độ thời gian) 1. Phương pháp giải Bước 1: Chọn gốc toạ độ( Thường chọn vị trí xuất phát của một vật nào đó) Bước 2: Chọn gốc thời gian ( Thường chọn thời điểm xuất phát của một vật nào đó) Bước 3: Chọn chiều dương (Thường chọn chiều dương là chiều chuyển động của một vật nào đó) Bước 4: Xác định v,x0,t0 Bước 5: Viết phương trình chuyển động: Lưu ý: Nếu vật chuyển động theo chiều dương thì v>0 và ngược lại; Dạng 3: Xác định thời điểm, vị trí hai vật gặp nhau 1. Phương pháp giải Bước 1: Chọn gốc toạ độ( Thường chọn vị trí xuất phát của một vật nào đó) Bước 2: Chọn gốc thời gian ( Thường chọn thời điểm xuất phát của một vật nào đó) Bước 3: Chọn chiều dương (Thường chọn chiều dương là chiều chuyển động của một vật nào đó) Bước 4: Xác định v1, x01, t01, v2, x02, t02 Bước 5: Viết phương trình chuyển động: Vật 1: (1) Vật 2: (2) Bước 6: Điều kiện để hai vật gặp nhau: Xác định thời điểm hai xe gặp nhau: (t + gốc thời gian đã chọn) Xác định vị trí hai xe gặp nhau: Bằng cách thay t đã tính được ở trên vào phương trình (1) hoặc (2). Lưu ý: Để xác định khoảng cách của hai xe sau khoảng thời gian t: Dạng 4: Đồ thị của chuyển động 1. Phương pháp Bước 1: Chọn hệ quy chiếu, gốc thời gian và tỉ lệ xích thích hợp Bước 2: Viết phương trình toạ độ của vật, từ đó vẽ đồ thị chuyển động * Chú ý: + Khi v>0 đồ thị hướng lên + Khi v<0 đồ thị hướng xuống dưới + Khi v=0 đồ thị nằm ngang + Khi v1=v2 hai đồ thị song song + Hai đồ thị cắt nhau: Toạ độ giao điểm cho biết thời điểm và nơi gặp nhau của hai vật chuyển động. 2. Bài tập ví dụ VD1: Hai thành phố A,B cách nhau 100km. Cùng một lúc hai xe chuyển động đều ngược chiều nhau, xe ô tô đi từ A với vận tốc 30km/h, xe mô tô đi từ B với vận tốc 20km/h. Chọn A làm gốc toạ độ, chiều dương từ A đến B, gốc thời gian là lúc hai xe bắt đầu đi. a. Viết phương trình chuyển động của mỗi xe b. Vẽ đồ thị toạ độ của mỗi xe. Từ đồ thị, xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau. 60 100 2 O x(km) t(h) P M x1 x2 Giải a. Phương trình chuyển động của hai xe Xe ô tô: x1=30t Xe mô tô: x2= 100 - 20t b. Đồ thị toạ độ- thời gian, xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau. + Chọn hệ toạ độ như hình vẽ: + Đồ thị toạ độ: Của ô tô: Đoạn thẳng OM Của mô tô: Đoạn thẳng PM + Vị trí hai xe gặp nhau: Cách gốc tạo độ 60km, thời điểm hai xe gặp nhau là lúc 2h Dạng 5. Vận tốc trung bình trong chuyển động thẳng 1. Phương pháp Sử dụng công thức: * Chú ý:- phân biệt vận tốc trung bình với trung bình cộng các vận tốc Chuyeõn ủeà 2 : CHUYEÅN ẹOÄNG THAÚNG ẹEÀU BIEÁN ẹOÅI ẹEÀU A.Lyự thuyeỏt: I.Caực khaựi nieọm cụ baỷn: 1.Chuyeồn ủoọng thaỳng bieỏn ủoồi: - Chuyeồn ủoọng thaỳng bieỏn ủoồi: a0; -Chuyeồn ủoọng thaỳng bieỏn ủoồi ủeàu: +Nhanh daàn ủeàu:>0 +Chaọm daàn ủeàu:<0 2.Gia toỏc cuỷa chuyeồn ủoọng bieỏn ủoồi ủeàu(ẹũnh nghúa;Bieồu thửực;ẹụn vũ) II. Caực phửụng trỡnh cuỷa chuyeồn ủoọng bieỏn ủoồi ủeàu vaứ ủoà thũ cuỷa chuựng: 1.Gia toỏc: a)Bieồu thửực: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn: *Caực trửụứng hụùp rieõng: +Khi t0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn: +Khi v0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn: +Khi t0=0, v0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn: Chuự yự:+Khi :vaọt chuyeồn ủoọng nhanh daàn ủeàu. +Khi :vaọt chuyeồn ủoọng chaọm daàn ủeàu. b)ẹoà thũ: vỡ a=const neõn ủoà thũ coự daùng laứ ủửụứng thaỳng song song vụựi truùc Ot 2.Vaọn toỏc(tửực thụứi): a)Bieồu thửực: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn:v=v0+a.(t-t0) *Caực trửụứng hụùp rieõng: +Khi t0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn:v=v0+a.t +Khi v0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn:v=a.(t-t0) +Khi t0=0, v0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn:v=a.t Chuự yự: ụỷ ủaõy a,v0,v laứ nhửừng giaự trũ ủaùi soỏ(tửực laứ coự theồ lụựn hụn 0,baống 0 hoaởc nhoỷ hụn 0) b)ẹoà thũ: vỡ v=v0+a.(t-t0) laứ haứm baọc nhaỏt theo t neõn ủoà thũ coự daùng laứ ủửụứng thaỳng ủi qua ủieồm vo ðẹoà thũ ủi leõn neỏu a>0 vaứ ủoà thũ ủi xuoỏng neỏu a<0. 3.ẹửụứng ủi: a)Bieồu thửực: Thoõng thửụứng ngửụứi ta laỏy to=0 neõn Chuự yự: ụỷ ủaõy a,v0 laứ caực giaự trũ veà maởc ủoọ lụựn (vỡ ủửụứng ủi khoõng bao giụứ <0) b)ẹoà thũ: vỡ laứ haứm baọc hai theo t neõn ủoà thũ coự daùng laứ ủửụứng parabol 4.Toùa ủoọ: a)Bieồu thửực: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn: Chuự yự:Thoõng thửụứng ngửụứi ta laỏy to=0 neõn phửụng trỡnh toùa ủoọ coự daùng : b)ẹoà thũ: vỡ laứ haứm baọc hai theo t neõn ủoà thũ coự daùng laứ ủửụứng thaỳng parabol ðẹoà thũ ủi loài leõn neỏu a>0 vaứ ủoà thũ loừm xuoỏng neỏu a<0. TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC BệễÙC KHI TIEÁN HAỉNH GIAÛI CAÙC BAỉI TOAÙN VEÀ ẹOÄNG HOẽC: B1:Xaực ủũnh vaọt khaỷo saựt vaứ xem thửỷ vaọt mỡnh ủang khaỷo saựt coự phaỷi laứ chaỏt ủieồm hay khoõng. B2:Choùn moọt heõù quy chieỏu(goàm:heọ toùa ủoọ vụựi goỏc toùa ủoọ, goỏc thụứi gian) sao cho dụn giaỷn nhaỏt(thửụứng choùn heọ toùa ủoọ coự goỏc toùa ủoọ gaộn vụựi vaọt ủửựng yeõn vaứ coự hửụựng cuứng hửụựng chuyeồn ủoọng;goỏc thụứi gian choùn taùi thụứi ủieồm to=0) B3:Xaực ủũnh caực dửừ kieọn ban ủaàu(xo,vo,t0,...) vaứ veừ hỡnh(neỏu coự theồ).Lửu yự raống chieàu dửụng cuỷa truùc toùa ủoọ cuừng quy ủũnh chieàu dửụng cho caực dửừ kieọn ban ủaàu ủoự. B4:Aựp duùng caực coõng thửực ủoọng hoùc vaứ moỏi quan heọ giửừa chuựng ủeồ xaõy dửùng caực phửụng trỡnh lieõn heọ giửừa dửừ kieọn ban ủaàu vụựi dửừ kieọn caàn tỡm. B5:Giaỷi phửụng trỡnh hoaởc heọ phửụng trỡnh caàn thieỏt (xaõy dửùng ụỷ B4) ủeồ tỡm ủaùi lửụùng caàn tỡm. B6:Bieọn luaọn vaứ keỏt luaọn keỏt quaỷ thu ủửụùc. Daùng 1: Đại cương về chuyển ủộng thẳng biến ủổi ủều: *Phửụng phaựp: học thuộc lớ thuyết về caực khaựi nieọm ,ủịnh nghĩa ,tớnh chất của chuyển ủộng thẳng biến ủổi ủều. Chuự yự:Chuyeồn ủoọng thaỳng bieỏn ủoồi ủeàu: Nhanh daàn ủeàu:>0;Chaọm daàn ủeàu:<0 Daùng 2: Tỡm gia toỏc chuyeồn ủoọng cuỷa moọt chaỏt ủieồm: *Phửụng phaựp: B1:chọn hệ quy chiếu sao cho ủơn giản nhất B2: xaực ủịnh vận tốc ban ủầu,vận tốc vào thời ủiểm t B3:aựp duùng coõng thửực:hoaởchoaởc B4 bieọn luaọn vaứ keỏt luaọn(chuyeồn ủoọng laứ nhanh daàn,chaọm daàn hay laứ ủeàu,...) Daùng 3: Tỡm vận toỏc chuyeồn ủoọng cuỷa moọt chaỏt ủieồm tại thời ủiểm t : *Phửụng phaựp: B1:chọn hệ quy chiếu sao cho ủơn giản nhất B2: xaực ủịnh vận tốc ban ủầu,gia toỏc cuỷa chuyeồn ủoọng B3:aựp duùng coõng thửực:hoaởc B4 bieọn luaọn vaứ keỏt luaọn Daùng 4: Tỡm ủửụứng ủi cuỷa moọt chaỏt ủieồm chuyeồn ủoọng sau thời gian t : *Phửụng phaựp: B1:chọn hệ quy chiếu sao cho ủơn giản nhất B2: xaực ủịnh caực dửừ kieọn ban ủầu cuỷa chuyeồn ủoọng(v0;a;tot) B3:aựp duùng coõng thửực: B4 bieọn luaọn vaứ keỏt luaọn Chuự yự: ẹửụứng ủi Stoùa ủoọ x Daùng 5: Tỡm cuỷa toùa ủoọ cuỷa moọt chaỏt ủieồm chuyeồn ủoọng sau thời gian t : *Phửụng phaựp: B1:chọn hệ quy chiếu sao cho ủơn giản nhất B2: xaực ủịnh caực dửừ kieọn ban ủầu cuỷa chuyeồn ủoọng(v0;a;tot) B3:xaõy dửùng phửụng trỡnh toùa ủoọ cuỷa chaỏt ủieồm:(*) B4:thay t vaứo (*) tỡm toùa ủoọ caàn tỡm B5:bieọn luaọn vaứ keỏt luaọn Chuự yự caàn lửu yự ủeỏn daỏu cuỷa caực ủaùi lửụùng khi noự ủửụùc chieỏu leõn chieàu dửụng cuỷa truùc toùa ủoọ Daùng 6: Baứi toaựn gaởp nhau cuỷa hai vaọt chuyeồn ủoọng thaỳng bieỏn ủoồi ủeàu : *Caực bửụực tieỏn haứnh giaỷi: B1:chọn hệ quy chiếu sao cho ủơn giản nhất B2:xaực ủịnh caực dửừ kieọn ban ủầu cuỷa tửứng chuyeồn ủoọng(v0;a;tot) B3:xaõy dửùng phửụng trỡnh toùa ủoọ cuỷa tửứng chaỏt ủieồm laứ x1,x2 dửụựi daùng: B4:khi hai chaỏt ủieồm gaởp nhau thỡ x1=x2 (**) B5:giaỷi (**) ta tỡm ủửụùc t B6:thay t vaứo moọt trong hai phửụng trỡnh chuyeồn ủoọng ta seừ ủửụùc toùa ủoọ caàn tỡm Chuyeõn ủeà 3 : Sệẽ RễI Tệẽ DO. A.Lyự thuyeỏt: I.Caực khaựi nieọm cụ baỷn: 1.Rụi tửù do laứ chuyeồn ủoọng thaỳng bieỏn ủoồi: -Rụi tửù doÛðvaọt chuyeồn ủoọng dửụựi taực duùng cuỷa troùng lửùc -Rụi tửù do laứ chuyeồn ủoọng thaỳng bieỏn ủoồi: a=g ; và v0=0 +phửụng :thaỳng ủửựng +chieàu:tửứ treõn xửụựng dửụựi +ủoọ lụựn:moọt caựch gaàn ủuựng ngửụứi ta laỏy g=9,8 m/s2, hoaởc g = 10 m/s2 2.Rụi tửù do laứ chuyeồn ủoọng nhanh daàn ủeàu: ð>0 II. Caực phửụng trỡnh cuỷa sửù rụi tửù do vaứ ủoà thũ cuỷa chuựng(dửụựi daùng toồng quaựt voạ0;toạ0): 1.Gia toỏc: a)Bieồu thửực: taùi cuứng 1 vũ trớ treõn traựi ủaỏt thỡ: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn: Chuự yự:-Neỏu vaọt chuyeồn ủoọng coự vaọn toỏc ủaàu (ủửụùc neựm)thỡ: +Khi :vaọt chuyeồn ủoọng nhanh daàn ủeàu. +Khi :vaọt chuyeồn ủoọng chaọm daàn ủeàu. -Gia toỏc rụi tửù do phuù thuoọc vaứo: +Vú ủoọ dũa lớ: giaỷm daàn tửứ ủũa cửùc veà xớch ủaùo. +ẹoọ cao cuỷa vaọt so vụựi maởt ủaỏt:caứng leõn cao g caứng giaỷm. b)ẹoà thũ: vỡ g=const neõn ủoà thũ coự daùng laứ ủửụứng thaỳng song song vụựi truùc Ot vaứ baống 9,8m/s2 2.Vaọn toỏc(tửực thụứi): a)Bieồu thửực: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn:v=v0+g.(t-t0) *Caực trửụứng hụùp rieõng: +Khi t0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn:v=v0+g.t +Khi v0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn:v=g.(t-t0) +Khi t0=0, v0=0: ðDửụựi daùng ủoọ lụựn:v=g.t Chuự yự: ụỷ ủaõy g,v0,v laứ nhửừng giaự trũ ủaùi soỏ(tửực laứ coự theồ lụựn hụn 0,baống 0 hoaởc nhoỷ hụn 0) b)ẹoà thũ: vỡ v=v0+g.(t-t0) laứ haứm baọc nhaỏt theo t neõn ủoà thũ coự daùng laứ ủửụứng thaỳng ủi qua ủieồm vo ðẹoà thũ ủi leõn neỏu g>0 vaứ ủoà thũ ủi xuoỏng neỏu g<0. 3.ẹửụứng ủi: a)Bieồu thửực: Thoõng thửụứng ngửụứi ta laỏy to=0 neõn Chuự yự: ụỷ ủaõy h laứ giaự trũ veà maởc ủoọ lụựn (vỡ ủửụứng ủi khoõng bao giụứ <0) b)ẹoà thũ: vỡ laứ haứm baọc hai theo t neõn ủoà thũ coự daùng laứ ủửụứng parabol 4.Toùa ủoọ: a)Bieồu thửực: Chuự yự:Thoõng thửụứng ngửụứi ta laỏy to=0 neõn phửụng trỡnh toùa ủoọ coự daùng : b)ẹoà thũ: vỡ laứ haứm baọc hai theo t neõn ủoà thũ coự daùng laứ ủửụứng parabol ðẹoà thũ ủi loài leõn neỏu g>0 vaứ ủoà thũ loừm xuoỏng neỏu g<0. *Boồ sung: ẹoỏi vụựi aõm thanh thỡ vỡ trong moọt moõi trửụứng ủoàng nhaỏt thỡ v=const neõn ủửụứng ủi cuỷa aõm thanh laứ: s=v.t Chuyeõn ủeà4 : TÍNH TệễNG ẹOÁI CUÛA CHUYEÅN ẹOÄNG A.Lyự thuyeỏt: I.Caực khaựi nieọm cụ baỷn: 1.Tớnh tửụng ủoỏi cuỷa chuyeồn ủoọng: -Hỡnh daùng quyừ ủaùo trong caực heọ quy chieỏu khaực nhau laứ khaực nhauịquyừ ủaùo coự tớnh tửụng ủoỏi -Vaọn toỏc trong caực heọ quy chieỏu khaực nhau laứ khaực nhauịvaọn toỏc coự tớnh tửụng ủoỏi ịTrong caực heọ quy chieỏu khaực nhau,vũ trớ vaứ vaọn toỏc cuỷa vaọt coự theồ coự nhửừng giaự trũ khaực nhau.Ta noựi chuyeồn ủoọng coự tớnh tửụng ủoỏi. ịtớnh tửụng ủoỏi cuỷa chuyeồn ủoọng laứ sửù phửù thuoọc vaứo heọ quy chieỏu cuỷa vũ trớ,quyừ ủaùo,tớnh chaỏt chuyeồn ủoọng (nhanh,chaọm,ủeàu,ủửựng yeõn,)cuỷa chaỏt ủieồm. VD:Ta noựi:’’A chuyeồn ủoọng ủoỏi vụựi B ủang ủửựng yeõn ‘’cuừng gioỏng nhử ta noựi’’B chuyeồn ủoọng ủoỏi vụựi A ủang ủửựng yeõn” 2.Coõng thửực coọng vaọn toỏc: -Vaọt thửự nhaỏt chuyeồn ủoọng vụựi vaọn toỏc ủoỏi vụựi heọ quy chieỏu gaộn vụựi vaọt thửự hai. -Vaọt thửự hai chuyeồn ủoọng vụựi vaọn toỏc ủoỏi vụựi heọ quy chieỏu gaộn vụựi vaọt thửự ba. -Vaọt thửự nhaỏtchuyeồn ủoọng vụựi vaọn toỏc ủoỏi vụựi heọ quy chieỏu gaộn vụựi vaọt thửự ba. Khi ủoự,ta coự heọ thửực lieõn heọ giửừa ,, laứ:=+ :vaọn toỏc tửụng ủoỏi Trong ủoự: :vaọn toỏc keựo theo :vaọn toỏc tuyeọt ủoỏi Chuự yự:Coõng thửực coọng vaọn toỏc ủang ủửụùc thửùc hieọn dửụựi daùng vec tụ. *caực trửụứng hụùp ủaởc bieọt khi tieỏn haứnh tớnh vaọn toỏc tửụng ủoỏi:=+ a)ưưị b)ư¯ị c)^ ị d)=ị B.Vaọn duùng: *Toồng quan veà phửụng phaựp giaỷi baứi toaựn veà tớnh tửụng ủoỏi cuỷa chuyeồn ủoõng: ẹoỏi vụựi baứi toaựn coự nhieàu chuyeồn ủoọngịseừ coự chuyeồn ủoọng tửụng ủoỏi.Khi ủoự,ta coự tieỏn trỡnh giaỷi moọt baứi toaựn nhử sau: B1: Xaực ủũnh caực heọ quy chieỏu: +heọ quy chieỏu tuyeọt ủoỏi:laứ heọ quy chieỏu gaộn vụựi vaọt ủửựng yeõn +heọ quy chieỏu tửụng ủoỏi:laứ heọ quy chieỏu gaộn vụựi vaọt coự vaọt khaực chuyeồn ủoọng trong noự +vaọt 3 laứ vaọt ủửựng yeõn ủoỏi vụựi heọ quy chieỏu tuyeọt ủoỏi. B2:Goùi teõn cho caực vaọt: +vaọt 2 laứ vaọt chuyeồn ủoọng ủoọc laọp ủoỏi vụựi heọ quy chieỏu tuyeọt ủoỏi +vaọt 1 laứ vaọt chuyeồn ủoọng trong vaọt chuyeồn ủoọng ị:vaọn toỏc tửụng ủoỏi -Suy ra caực vaọt toỏc chuyeồn ủoọng: ị :vaọn toỏc keựo theo ị:vaọn toỏc tuyeọt ủoỏi B3:Aựp duùng coõng thửực coọng vaọn toỏc ủeồ thieỏt laọp phửụng trỡnh hoaởc heọ phửụng trỡnh coự chửựa ủaùi lửụùng caàn tỡm. B4:Suy ra ủaùi lửụùng caàn tỡm.