GIẢI BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
Bài 1: Một 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?
Giải
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
\( \Rightarrow a = \frac{{v - {v_0}}}{t} = \frac{{0 - 10}}{5} = - 2\,m/{s^2}\)
Suy ra:
- Phương trình chuyển động của xe là:
x = v0.t + 0,5.a.t2 = 10.t - t2 (m)
- Vì xe chỉ chuyển động 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.
Bài 2: Một 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?
Giải
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:
\(a = \frac{{v - {v_0}}}{{\Delta t}} = \frac{{15 - 10}}{2} = 2,5\,m/{s^2}\)
Quãng đường xe chạy trong thời gian tăng tốc này được xác định từ hệ thức độc lập sau:
\(\begin{array}{l} {v_2}^2 - {v_1}^2 = 2aS\\ \Rightarrow S = \frac{{{v_2}^2 - {v_1}^2}}{{2a}} = \frac{{{{15}^2} - {{10}^2}}}{{2.2,5}} = 25m \end{array}\)
Bài 3: Một 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
Giải
Gọi quãng đường AB là S (m).
- Sử dụng hệ thức độc lập:
\(\begin{array}{l} {v_2}^2 - {v_1}^2 = 2aS\\ \Rightarrow a = \frac{{{v_2}^2 - {v_1}^2}}{{2S}} \end{array}\)
- 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 tốc là vI) ta được:
\(\begin{array}{l} a = \frac{{{v_A}^2 - {v_B}^2}}{{2S}} = \frac{{{v_A}^2 - {v_I}^2}}{{2(\frac{S}{2})}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{{10}^2} - {4^2}}}{{2S}} = \frac{{{{10}^2} - {v_I}^2}}{S}\\ \Rightarrow \frac{{{{10}^2} - {4^2}}}{2} = \frac{{{{10}^2} - {v_I}^2}}{1}\\ \Rightarrow {v_1} = \sqrt {58} \approx 7,6\,\,m/s \end{array}\)
Bài 4: Một 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
Giải
- Sử dụng hệ thức độc lập:
\(\begin{array}{l} {v_2}^2 - {v_1}^2 = 2aS\\ \Rightarrow a = \frac{{{v_2}^2 - {v_1}^2}}{{2S}}\\ \Leftrightarrow a = \frac{{{{30}^2} - {{10}^2}}}{{2.50}} = 8\,\,m/{s^2} \end{array}\)
- Mặt khác:
\(\begin{array}{l} a = \frac{{{v_2} - {v_1}}}{{\Delta t}}\\ \Rightarrow \Delta t = \frac{{{v_2} - {v_1}}}{a} = 2,5s \end{array}\)
Bài 5: Một 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?
Giải
- Quãng đường mà vật nhỏ trượt được trên dốc sau 10s được xác định từ hệ thức độc lập:
\(\begin{array}{l} {v_1}^2 - {v_0}^2 = 2aS\\ \Rightarrow S = \frac{{{v_1}^2 - {v_0}^2}}{{2a}} = \frac{{0 - {v_0}^2}}{{2a}} = \frac{{ - {v_0}^2}}{{2a}} \end{array}\)
- Vận tốc khi bắt đầu trượt ¼ quãng đường cuối (S1 = S/4) là v1.
Ta có:
\(\begin{array}{l} {S_1} = \frac{{{v_{}}^2 - {v_1}^2}}{{2a}} = \frac{{0 - {v_1}^2}}{{2a}} = \frac{{ - {v_1}^2}}{{2a}} = \frac{S}{4} = \frac{1}{4}.\frac{{ - {v_0}^2}}{{2a}}\\ \Rightarrow {v_1} = 0,5{v_0} \end{array}\)
Mặt khác:
\(\begin{array}{l} a = \frac{{0 - {v_0}}}{t} = \frac{{0 - {v_1}}}{{{t_1}}}\\ \Rightarrow \frac{{{v_0}}}{{10}} = \frac{{{v_0}}}{{2.{t_1}}} \Rightarrow {t_1} = 5s \end{array}\)
Bài 6: Một 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
Giải
- Phương trình vận tốc là:
v = 10 – 2t = v0 + a.t
Suy ra:
a = -2 m/s2, v0 = 10 m/s
=> xe chuyển động chậm dần đều.
- Xe dừng lại khi v = 0 ⟺ 10 – 2t = 0 ⟺ t = 5s.
Sau 5 giây xe dừng lại và sau đó đổi chiều chuyển động.
- Quãng đường đi được của xe trong 5 s đầu tiên là:
\({S_1} = \frac{{{v_1}^2 - {v_0}^2}}{{2a}} = \frac{{0 - {{10}^2}}}{{2.( - 2)}} = 25m\)
- Sau 3 giây tiếp theo, xe chuyển động nhanh dần theo chiều âm, quãng đường đi được thêm là:
\(S = \left| {\frac{{a{t^2}}}{2}} \right| = \left| {\frac{{( - 2){{.3}^2}}}{2}} \right| = 9m\)
- Tổng quãng đường đi được trong 8 s đầu tiên là:
S1 + S2 = 34 m.
...
------( Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Hướng dẫn giải bài tập Chuyển động thẳng biến đổi đều môn Vật Lý 10 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung 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.
Chúc các em học tập tốt !
