Luyện tập Chuyển động thẳng đều và Chuyển động thẳng biến đổi đều môn Vật Lý 10 năm 2021

LUYỆN TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU VÀ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

1.1. Chuyển động thẳng đều

a) Tốc độ trung bình

    Với s = x₂ – x₁; t = t₂ – t₁

    Trong đó: x₁, x₂ lần lượt là tọa độ của vật ở thời điểm t₁, t₂

    Trong hệ SI, đơn vị của tốc độ trung bình là m/s. Ngoài ra còn dùng đơn vị km/h, cm/s...

b) 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.

c) Quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều

Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.

    s = v_tb.t = v.t

1.2. Chuyển động thẳng biến đổi đều

• Phương trình vận tốc: v = v_o + at
• phương trình chuyển động: x = x_o + v_ot + ½at²

Trong đó:

• t: thời gian vật thay đổi vận tốc từ v_o → v
• x_o: tọa độ ban đầu của vật so với gốc tọa độ.
• a: là gia tốc của vật.

Qui ước dấu

• v; v_o; a > 0: vật chuyển động thẳng nhanh dần đều theo chiều dương
• v; v_o; a < 0: vật chuyển động thẳng nhanh dần đèu ngược chiều dương
• v; voo>0; a < 0: vật chuyển động thẳng chậm dần đều theo chiều dương
• v; v_o < 0; a > 0: vật chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều dương

Bài 1: Lúc 7h một ô tô chuyển động từ A đến B với vận tốc 80km/h. Cùng lúc, một ô tô chuyển động từ B về A với vận tốc 80km/h. Biết khoảng cách từ A đến B là 200km coi chuyển động của hai ô tô là chuyển động thẳng đều.
a/ viết phương trình chuyển động của 2 ô tô.
b/ xác định vị trí và thời điểm 2 xe gặp nhau.
c/ Vẽ đồ thị chuyển động của hai xe

Hướng dẫn

Chọn chiều dương là chiều từ A đến B, gốc thời gian là lúc 7h; gốc tọa độ tại điểm A
Phương trình chuyển động của 2 ô tô
x₁ = x⁰¹+ 80.t
x₂ = x⁰² - 80.t
a/ Tại thời điểm t_o = 0 (lúc đồng hồ chỉ 7h)
ô tô 1 đang ở A => x₀₁ = 0 => x₁ = 80t (km)
ô tô 2 đang ở B (cách A 200km) => x₀₂ = 100 => x₂ = 200 - 80t (km)
b/ Hai xe gặp nhau => x₁ = x₂ => 80t = 200 - 80t => t = 1,25 (h)
=> x₁ = 80.t = 80.1,25 = 100 (km)
=> hai xe gặp nhau sau 1,25h ( lúc 8,25h) chuyển động và tại vị trí cách điểm A 100km => cách điểm B (200 - 100 = 100km)
c/

Bài 2: Lúc 8 giờ hai vật chuyển động ngược chiều nhau trên quãng đường AB dài 560m. Tại A vật một chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,2m/s². Tại B vật hai chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4m/s². Biết tại A vật một có vận tốc ban đầu 10m/s, tại B vật hai bắt đàu chuyển động từ vị trí đứng yên.
a/ Viết phương trình chuyển động của hai vật
b/ Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
c/ Xe một đi thêm được quãng đường là bao nhiêu trước khi dừng lại.

Hướng dẫn

Chọn gốc thời gian là lúc 8h, gốc tọa độ tại A, chiều dương từ A đến B
a) Phương trình chuyển động của hai xe:
x₁ = x₀₁ + v₀₁t + ½ a₁t² = 10t – 0,1t² (1)
x₂ = x₀₂+ v₀₂t + ½ a₂t² = 560 – 0,2t² (2)
b) Khi hai xe gặp nhau:
x₁ = x₂ = > 10t – 0,1t² = 560 – 0,2t² = > t = 40 s
= > x₁ = x₂ = 240 m.
c) Thời gian để xe một dừng lại:
v₁ = v_o1+ a₁.t = > t = 50 s;

Bài 3: Chất điểm chuyển động có đồ thị vận tốc theo thời gian như hình vẽ. Mô ta chuyển động của chất điểm. Tính quãng đường mà chất điểm đi được trong khoảng thời gian trên.

Hướng dẫn

Từ đồ thị ta có: Tại thời điểm t_o = 0, v_o = 0
Tiếp đó chất điểm chuyển động thẳng nhanh dần đều trong 1 giây: t₁ = 1s; v₁ = 2,5m/s
=> v₁ = v_o + a₁t₁ = > a₁ = 2,5m/s² => s₁ = v_ot + ½ a₁t₁² = 1,25m
Tiếp đó chất điểm chuyển động thẳng đều trong 2,5 giây với vận tốc v₂ = 2,5m/s
=> s₂ = v₂.t₂ = 6,25m
Tiếp đó chất điểm chuyển động thẳng chậm dần đều trong 0,5 giây: t₃ = 0,5 s; v₃ = 0
v₃ = v₂ + a₃t₃ = 0 = > a₃ = -5m/s²
s₃ = v₂t₃ + ½ a₃t₃² = 0,625m
s = s₁ + s₂ + s₃ = 8,125m