Phương pháp giải bài tập Chuyển động cơ - Chuyển động thẳng đều

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG CƠ

- CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

1. Chuyển động cơ:

- Định nghĩa: Chuyển động cơ của một vật là sự thay đổi vị trí của vật đó so với vật khác theo thời gian.

- Quĩ đạo: Quĩ đạo của chuyển động cơ là tập hợp các vị trí của vật khi chuyển động tạo ra.

- Hệ qui chiếu: Để khảo sát chuyển động của một vật ta cần chọn hệ qui chiếu thích hợp. Hệ qui chiếu gồm:

+ Vật làm mốc, hệ trục tọa độ. (một chiều Ox hoặc hai chiều Oxy) gắn với vật làm mốc.

+ Mốc thời gian và đồng hồ.

2. Chuyển động thẳng đều:

- Định nghĩa: Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quĩ đạo là đường thẳng và có vận tốc trung bình như nhau trên mọi quãng đường.

- Đặc điểm: Vận tốc của vật không thay đổi theo thời gian (v = const).

- Các phương trình chuyển động thẳng đều:

+ Vận tốc: v =  s/t =Const

+ Quãng đường: s =\(\left| {x - {x_0}} \right| = \left| v \right|\left( {t - {t_0}} \right)\)

+ Tọa độ: x = x₀+v(t – t₀)

Với x là tọa độ của vật tại thời điểm t; x₀ là tọa độ của vật tại thời điểm t₀ (Thời điểm ban đầu).

Đồ thị chuyển động thẳng đều:

1. Phương pháp đại số:

Bước 1: Chọn hệ qui chiếu thích hợp (thường dựa vào các dữ kiện đặc biệt của đề bài) gồm:

- Gốc tọa độ: O

- Trục tọa độ: chiều (+)

- Gốc thời gian.

Bước 2: Xác lập mối liên hệ giữa các đại lượng đã cho với các đại lượng cần xác định bằng các công thức:

- Đường đi: \(s = \left| v \right|\left( {t - {t_0}} \right)\)

- Vận tốc: \(v = \frac{s}{{t - {t_0}}}\)

- Tọa độ: x = x₀ + v(t - t₀)

- Khoảng cách giữa hai vật: Tùy dữ kiện của bài cụ thể.

Bước 3: Biến đổi và thực hiện tính toán dựa vào các dữ kiện đã cho.

Bước 4: Kiểm tra kết quả dựa vào đề bài và ý nghĩa vật lí của đại lượng cần tính và trả lời. (Biện luận bài toán)

Lưu ý: Đổi đơn vị sang đơn vị hợp pháp; Khi hai vật gặp nhau thì X₁ = X₂.

2. Phương pháp đồ thị:

2.1. Với loại bài toán: “Vẽ đồ thị dựa vào các dữ kiện đã cho”

- Xác định các điểm đặc biệt.

- Vẽ đồ thị, Chú ý giới hạn đồ thị (t>0).

2.2. Với loại bài toán “ Xác định các thông tin từ đồ thị”

- Xác định loại chuyển động:

+ Đồ thị v – t: Đồ thị song song với trục Ot (chuyển động thẳng đều); Đồ thị không song song với trục Ot (chuyển động không đều).

+ Đồ thị x – t: Đồ thị là đường thẳng đi qua gốc tọa độ O (chuyển động thẳng đều); Đồ thị là đường cong ( chuyển động không đều).

- Tính vận tốc:

+ Đồ thị v – t: Vận tốc là giá trị tại giao điểm đồ thị với trục Ov.

+ Đồ thị x – t: Xác định hai điểm trên đồ thị (x₁;t₁) và (x₂;t₂) vận tốc của vật là:

\(v = \frac{{{x_1} - {x_2}}}{{{t_1} - {t_2}}}\)

- Tính quãng đường:

+ Đồ thị v – t: Là diện tích hình chữ nhật giới hạn bởi đồ thị và hai đường thẳng giới hạn bởi t = t₁ và t = t₂.

+ Đồ thị x – t: s = x₂ – x₁

- Viết công thức đường đi: Xác định v, t₀ từ đồ thị, từ đó s = v(t – t₀)

Bài 1: Hai ôtô chuyển động đều ng­ược chiều nhau từ 2 địa điểm cách nhau 150km. Hỏi sau bao nhiêu lâu thì chúng gặp nhau biết rằng vận tốc xe thứ nhất là 60km/h và xe thứ 2 là 40km/h.

Hướng dẫn giải:

Giả sử sau thời gian t(h) thì hai xe gặp nhau

Quãng đư­ờng xe 1đi đ­ược là \({S_1} = {v_1}.t = 60.t\)

Quãng đ­ường xe 2 đi đ­ược là \({S_2} = {v_2}.t = 60.t\)

Vì 2 xe chuyển động ngư­ợc chiều nhau từ 2 vị trí cách nhau 150km

nên ta có: 60.t + 40.t = 150 => t = 1,5h

Vậy thời gian để 2 xe gặp nhau là 1h30’

Bài 2: Xe thứ nhất khởi hành từ A chuyển động đều đến B với vận tốc 36km/h. Nửa giờ sau xe thứ 2 chuyển động đều từ B đến A với vận tốc 5m/s. Biết quãng đư­ờng AB dài 72km. Hỏi sau bao lâu kể từ lúc xe 2 khởi hành thì:

a. Hai xe gặp nhau

b. Hai xe cách nhau 13,5km.

Hướng dẫn giải:

a. Giải sử sau t (h) kể từ lúc xe 2 khởi hành thì 2 xe gặp nhau:

Khi đó ta có quãng đư­ờng xe 1 đi đ­ợc là:           S₁ = v₁(0,5 + t) = 36(0,5 +t)

Quãng đ­ường xe 2 đi đ­ợc là:                             S₂ = v₂.t = 18.t

Vì quãng đư­ờng AB dài 72 km nên ta có:

36.(0,5 + t) + 18.t = 72 => t = 1(h)

Vậy sau 1h kể từ khi xe hai khởi hành thì 2 xe gặp nhau

Tr­ường hợp 1: Hai xe chư­a gặp nhau và cách nhau 13,5 km

Gọi thời gian kể từ khi xe 2 khởi hành đến khi hai xe cách nhau 13,5 km là t₂

     Quãng đư­ờng xe 1 đi đư­ợc là:    S₁’ = v₁(0,5 + t₂) = 36.(0,5 + t₂)

     Quãng đư­ờng xe  đi đư­ợc là:    S₂’ = v₂t₂ = 18.t₂

Theo bài ra ta có: 36.(0,5 + t₂) + 18.t +13,5  = 72 => t₂ = 0,75(h)

Vậy sau 45’ kể từ khi xe 2 khởi hành thì hai xe cách nhau 13,5 km

Tr­ường hợp 2: Hai xe gặp nhau sau đó cách nhau 13,5km

Vì sau 1h thì 2 xe gặp nhau nên thời gian để 2 xe cách nhau 13,5km kể từ lúc gặp nhau là t₃. Khi đó ta có:

18.t₃ + 36.t₃ = 13,5  => t₃ = 0,25 h

Vậy sau 1h15’ thì 2 xe cách nhau 13,5km sau khi đã gặp nhau.

...

-( Để xem nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập xem online hoặc tải về)-

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Phương pháp giải bài tập về Chuyển động cơ - Chuyển động thẳng đều. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc 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.