CHUYÊN ĐỀ XÁC ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM NGANG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Khử t giữa hai phương trình x = v0t và y = \(\frac{1}{2}\)gt2, ta được:
Phương trình quỹ đạo của vật là:
\(y = \dfrac{g}{{2v_0^2}}{x^2}\)
Như vậy, quỹ đạo của chuyển động ném ngang là đường Parabol.
- Phương trình vận tốc: \(v = \sqrt {{{\left( {gt} \right)}^2} + v_0^2} \)
- Thời gian chuyển động của vật ném ngang bằng thời gian rơi tự do từ cùng một độ cao h và được xác định:
y = \(\frac{1}{2}\)gt2 = h => t = \(\sqrt{\frac{2h}{g}}\)
+ Tầm xa L = xmax = v0.t = v0\(\sqrt{\frac{2h}{g}}\)
2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Câu 1: Lập phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các công thức tính thời gian chuyển động thành phần.
Giải
Khi vật M chuyển động thì các hình chiếu Mx và My của nó trên hai trục toạ độ cũng chuyển động theo
Thời gian chuyển động tổng hợp bằng thời gian chuyển động thành phần theo trục Oy. Suy ra thời gian chuyển động ném ngang của vật bằng thời gian rơi rự do từ cùng một độ cao.
\(t = \sqrt {{{2h} \over g}} \)
Tầm ném xa: \(L = {v_0}t = {v_0}\sqrt {\frac{{2h}}{g}} \)
Theo trục Ox, tọa độ của Mx là: \(x = {v_0}t\) cũng chính là hoành độ của điểm M chuyển động ném ngang. => \(t = \frac{x}{{{v_0}}}\left( 1 \right)\)
Tại thời điểm t, điểm M có tung độ (tọa độ của My): \(y = \frac{1}{2}g{t^2}\left( 2 \right)\)
Thế (2) vào (1) ta được: \(y = \frac{1}{2}g{\left( {\frac{v}{{{x_0}}}} \right)^2} = \frac{g}{{2v_0^2}}{x^2}\)
Câu 2: Một vật được ném ngang ở độ cao 20 m phải có vận tốc là bao nhiêu để trước lúc chạm đất vận tốc của nó là 25 m/s ?
Giải
\(\eqalign{ & h = {{g{t^2}} \over 2} = {{{{(gt)}^2}} \over {2g}} < = > {\left( {gt} \right)^2} = 2gh \cr & {v^2} = v_0^2 + v_y^2 = v_0^2 + {(gt)^2} = v_0^2 + 2gh \cr & {v_0} = \sqrt {{v^2} - 2gh} = \sqrt {{{25}^2} - 2.10.20} = 15\,(m/s) \cr} \)
3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Một vật được ném ngang từ độ cao 5m, tầm xa vật đạt được là 2m. (Lấy g = 10 m/s2). Vận tốc ban đầu của vật là
A. 10 m/s.
B. 2,5 m/s.
C. 5 m/s.
D. 2 m/s.
Câu 2. Một vật được ném từ độ cao h = 45m với vận tốc đầu \({{v}_{0}}=20m/s\) theo phương nằm ngang. bỏ qua sức cản của không khí, lấy \(g=10m/{{s}^{2}}\). Tầm ném xa của vật là
A. 30 m B. 60 m. C. 90 m. D. 180 m.
Câu 3. Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc
\(\overrightarrow{{{V}_{0}}}\) từ độ cao h so với mặt đất. Chọn hệ trục toạ độ Oxy sao cho gốc O trùng với vị trí ném, Ox theo phương vận tốc ban đầu, Oy hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc thời gian là lúc ném. Độ lớn vận tốc của vật tại thời điểm t xác định bằng biểu thức:
A. \(v={{v}_{0}}+gt\).
B. \(v=\sqrt{v_{0}^{2}+{{g}^{2}}{{t}^{2}}}\).
C. \(v=\sqrt{{{v}_{0}}+gt}\).
D. \(v=gt\).
Câu 4. Một vật được ném theo phương ngang với tốc độ \({{V}_{0}}=10m/s\) từ độ cao h so với mặt đất. Chọn hệ trục toạ độ Oxy sao cho gốc O trùng với vị trí ném, Ox theo chiều \(\overrightarrow{{{V}_{0}}}\(, Oy hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc thời gian là lúc ném. Phương trình quỹ đạo của vật là: (với g = 10 m/s2)
A. \(y=10t+5{{t}^{2}}\).
B. \(y=10t+10{{t}^{2}}\).
C. \(y=0,05{{x}^{2}}\).
D. \(y=0,1{{x}^{2}}\).
Câu 5. Một quả bóng được ném theo phương ngang với vận tốc đầu v0 = 20 m/s và rơi xuống đất sau 3 s. Hỏi quả bóng được ném từ độ cao nào ? Lấy g = 10 m/s2 và bỏ qua sức cản của không khí.
A. 30 m. B. 45 m. C. 60 m. D. 90 m.
Câu 6. Một vật được ném ngang từ độ cao h = 9 m. Vận tốc ban đầu có độ lớn v0. Tầm xa của vật là 18 m. Tính v0, lấy g = 10 m/s2.
A. 19 m/s.
B. 13,4 m/s.
C. 10 m/s.
D. 3,16 m/s.
Câu 7. Một vật được ném từ độ cao h = 45 m với vận tốc đầu v0 = 20 m/s theo phương nằm ngang. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 10 m/s2. Tầm ném xa của vật là.
A. 30 m. B. 60 m. C. 90 m. D. 180 m.
Câu 8. Trong môn trượt tuyết, một vận động viên sau khi trượt trên đoạn đường dốc thì trượt ra khỏi dóc theo phương ngang ở độ cao 90 m so với mặt đất. Người đó bay xa được 180 m trước khi chạm đất. Hỏi tốc độ của vận động viên đó khi rời khỏi dốc là bao nhiêu ? Lấy g = 9,8 m/s2.
A. 45 m/s. B. 60 m/s. C. 42 m/s. D. 90 m/s.
Câu 9. Một người đứng ở một vách đá nhô ra biển và ném một hòn đá theo phương ngang xuống biển với tốc độ 18 m/s. Vách đá cao 50 m so với mặt nước biển. Lấy g = 9,8 m/s2. Sau bao lâu thì hòn đá chạm mặt nước?
A. 3,19 s. B. 2,43 s. C. 4,11 s. D. 2,99 s.
Câu 10. Một máy bay bay với vận tốc không đổi theo phương nằm ngang ở độ cao h so với mặt đất và thả một vật. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10m/s2. Khi h = 2,5 km ; v0 = 120m/s. Phương trình quỹ đạo của vật khi chọn gốc tọa độ O ở điểm thả vật, Ox hướng theo v0 ; Oy hướng thẳng đứng xuống dưới là
A. y = x2/240.
B. y = x2/2880.
C. y = x2/120.
D. y = x2/1440.
Câu 11. Một vận động viên mô tô địa hình chuyển động theo phương nằm ngang rời khỏi một điểm cao 1,25m so với mặt đất và chạm đất tại điểm cách đó 10m. Lấy g =10m/s2. Vận tốc tại điểm bắt đầu bay bằng
A. 20m/s.
B. 15m/s.
C. 10m/s.
D. 5m/s.
Câu 12. Một hòn bi lăn dọc theo một cạnh của một mặt bàn hình chữ nhật nằm ngang cao h = 1,25 m. Khi ra khỏi mép bàn, nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn L = 1,5 m (theo phương ngang). Lấy g = 10 m/s2. Thời gian rơi của bi là
A. 0,25 s.
B. 0,35 s.
C. 0,5 s.
D. 0,125 s.
Câu 13. Ở một đồi cao h0 = 100 m người ta đặt một súng cối nằm ngang và muốn bắn sao cho quả đạn rơi về phía bên kia của tòa nhà, gần bức tường AB nhất. Biết tòa nhà cao h = 20 m và tường AB cách đường thẳng đứng qua chỗ bắn là l = 100 m. Lấy g = 10 m/s2. Tìm khoảng cách từ chỗ bắn viên đạn chạm đất đến chân tường AB.
A. 12,6 m.
B. 11,8 m.
C. 9,6 m.
D. 14,8 m.
Câu 14. Từ đỉnh tháp cao 30m, ném một vật nhỏ theo phương ngang với vận tốc ban đầu v0=20 m/s. Gọi M là một chất điểm trên quỹ đạo tại vecto vận tốc hợp với phương thẳng đứng một góc 600. Khoảng cách từ M dến mặt đất là
A. 23,33m.
B. 10,33m.
C.12,33m.
D. 15,33m.
Câu 15. Từ độ cao h = 80 m so với mặt đất, một vật nhỏ được ném ngang với tốc độ ban đầu v0 = 20 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Chọn gốc thời gian là khi ném vật. Véctơ vận tốc của vật hợp với phương thẳng đứng một góc α = 600 vào thời điểm
A. 3,46 s. B. 1,15 s. C. 1,73 s. D. 0,58 s.
Câu 16. Một vận động viên đứng cách lưới 8m theo phương ngang và nhảy lên cao để đập bóng tư độ cao 3m với mặt đất bóng đập theo phương ngang g=10m/s2. Giả sử đập bóng với tốc độ vừa đủ để bóng qua sát mép trên lưới cách mặt đất 2,24m và bóng sẽ chạm đất ở bên kia lưới, cách lưới một khoảng bằng
A.7,9m. B. 9m. C. 7m. D. 10m
ĐÁP ÁN
Câu | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
ĐA | D | B | B | C | B | B | B | B | A | B |
Câu | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
|
|
|
|
ĐA | A | C | B | A | B | C |
|
|
|
|
---(Hết)---
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Chuyên đề Xác định chuyển động của vật bị ném ngang môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.