XÁC ĐỊNH VẬN TỐC, GIA TỐC, QUÃNG ĐƯỜNG TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Sử dụng các công thức sau:
- Công thức tính độ lớn gia tốc:
\(a = \frac{{v - {v_0}}}{t}\)
- Công thức vận tốc: v = v0 + at
- Công thức tính quãng đường:
\(s = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)
- Công thức độc lập thời gian:
v2 – v02 = 2as
Trong đó: a > 0 nếu chuyển động nhanh dần đều (CĐNDĐ)
a < 0 nếu chuyển động chậm dần đều (CĐCDĐ)
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một đoàn tàu đang chuyển động với v0 = 72 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt v1 = 54 km/h.
a) Sau bao lâu kể từ lúc hãm phanh thì tàu đạt v = 36 km/h và sau bao lâu thì dừng hẳn.
b) Tính quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại.
Giải
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.
Đổi 72 km/h = 20 m/s
54 km/h = 15 m/s
a. Gia tốc của tàu:
\(a = \frac{{v - {v_0}}}{{\Delta t}} = \frac{{ - 5}}{{10}} = - 0,5m/{s^2}\)
Thời gian kể từ khi hãm phanh đến khi tàu đạt vận tốc v = 36 km/h = 10 m/s là:
Từ v = v0 + a.t ⇒
\(t = \frac{{v - {v_0}}}{a} = \frac{{10 - 20}}{{ - 0,5}} = 20s\)
Khi dừng lại hẳn: v2 = 0
\(\begin{array}{l} {v_2} = {v_0} + a{t^2}\\ \Rightarrow {t_2} = \frac{{0 - 20}}{{ - 0,5}} = 40s \end{array}\)
b) Quãng đường đoàn tàu đi được:
v22 – v02 = 2as
⇒ s = (v22 – v02)/(2a) = 400 m
Ví dụ 2: Một xe lửa dừng lại hẳn sau 20s kể từ lúc bắt đầu hãm phanh. Trong thời gian đó xe chạy được 120 m. Tính vận tốc của xe lúc bắt đầu hãm phanh và gia tốc của xe.
Giải
Vận tốc ban đầu của xe lửa:
Từ công thức v = v0 + at ⇒ v0 = v – at = - 20a (1)
Quãng đường xe lửa đi được từ khi hãm phanh đến lúc dừng lại:
\(\begin{array}{l} s = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\\ \Leftrightarrow 120 = {v_0}.20 + \frac{1}{2}a{.20^2}\,\,\,\,(2) \end{array}\)
Từ (1) và (2): a = -0,6 m/s2, v0 = 12 m/s
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Một chiếc canô chạy với v = 16 m/s, a = 2 m/s2 cho đến khi đạt được v = 24 m/s thì bắt đầu giảm tốc độ cho đến khi dừng hẳn. Biết canô từ lúc bắt đầu tăng vận tốc cho đến khi dừng hẳn là 10s. Hỏi quãng đường canô đã chạy.
Đ/S: Quãng đường cano đã chạy là: s = 152m
Bài 2: Một chiếc xe lửa chuyển động trên đoạn thẳng qua điểm A với v = 20 m/s, a = 2m/s2. Tại B cách A 100 m. Tìm vận tốc của xe.
Đ/S: Vận tốc của xe:v = 28,28 m/s
Bài 3: Một xe máy đang đi với v = 50,4 km/h bỗng người lái xe thấy có ổ gà trước mắt cách xe 24,5m. Người ấy phanh gấp và xe đến ổ gà thì dừng lại.
a. Tính gia tốc
b. Tính thời gian giảm phanh.
Đ/S: a. a = -4m/s2; b. t = 3,5s
Bài 4: Một viên bi lăn nhanh dần đều từ đỉnh một máng nghiêng với v0 = 0, a = 0,5 m/s2. Sau bao lâu viên bi đạt v = 2,5m/s?
A.2,5s B. 5s
C. 10s D. 0,2s
...
------( 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 Phương pháp xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường trong 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 !
