Giải bài tập Vật lý 10 Bài 2: Chuyển động thẳng đều

§2. CHUYỂN ĐỘNG THANG ĐỀU
KIẾN THỨC Cơ BẢN
Chuyển động thẳng đều
Tốc độ trung bình
. ...	, Quãng đường đi được
Toe độ trung bình =	— ,,	—
Thời gian chuyên động s
Công thức:	v,b = Ỹ	(2.1)
Đơn vị của tốc độ trung bình là mét trên giây (kí hiệu m/s), ngoài ra người ta còn dùng đơn vị kĩlômét trên giờ (km/h),...
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 đưồng (khi đó tốc độ trung bình bằng vận tốc của vật: vlb = v).
Quãng đưởng đi được trong chuyển động thẳng đều Quãng đường đi được s trong chuyển động thẳng đều:
(2.1)	=>	s = v,bt-=vt	(2.2)
V là vận tốc của vật.
Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
Phương trình chuyển động và đổ thị tọa độ - thời gian của chuyển động thẳng đểu
Phương trình chuyển động thẳng đều «
0 A
M
X
I*- .	’
s í
; Xo
1
	—4
Giả sử có một chất điểm M, xuất phát từ một điểm A trên đường thẳng Ox, chuyển động thẳng đều theo phương Ox với tốc độ V (Hình 2.1). Điểm A cách
gốc o một khoảng OA = x0. Lấy mốc	X
thời gian là lúc chất điểm bắt đầu	Hmh 2.1
chuyển động. Tọa độ của chất điểm sau thời gian chuyển động t sẽ là:
X = x0 + s = x0 + vt	(2.3)
Phương trình (2.3) gọi là phương trình chuyển Ợộng thẳng đều của chất điểm M.
Đố thị tọa độ của chuyển động thẳng đều Đồ thị tọa độ - thời gian của vật chuyển động thẳng đều chính là đồ thị của phương trình X = x0+ vt. Đỏ là một đường thẳng.
, Những vật chuyển động thẳng đểu có cùng vận tốc nhưng khác x0 thì đổ thị tọa độ của chúng là những đường thẳng song song (vì cùng hệ số góc là v). (hình 2.2).
C1. Dựa vào giò' tàu ở Bảng 1.1 (trang 10 SGK Vật lí 10), hãy tính tốc độ trung bình của đoàn tàu trên đường Hà Nội - Sài Gòn, biết con đường này dài 1726km và coi như thẳng.
HOẠT ĐỘNG c. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Chuyển động thẳng đẻu là gì?
Nêu những đặc điếm của chuyển động thẳng đều.
Tô’c độ trung bình là gì?
Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển dộng của chuyến động thang đều.
Nêu cách vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của một chuyến động thẳng đều
Trong chuyến động thẳng đều
quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với vận tốc V.
tọa độ X tỉ lệ thuận với vận tốc V.
c. tọa độ X ti lệ thuận với thời-gian chuyển dộng t.
D. quãng đường đi dược s tỉ lệ thuận với thời gian chuyến dộng t.
Chọn đáp án đúng.
Chi ra câu sai. Chuyển động tháng dều có nhừng dặc điếm sau:
Quỹ đạo là một đường thăng;
Vật đi được những quàng đường bàng nhau trong nhùng khoảng thời gian băng nhau bất ki; c. Tô’c độ trung bình trên mọi quãng dường là như nhau;
D. Tôc độ không đối từ lúc xuất phát đến lúc dừng lại.
Đổ thị tọa độ - thời gian trong chuyên động tháng của một chiếc xe có dạng như ớ hình 2.3. Trong khoáng thời gian nào xe chuyến động tháng đều?
Chi trong khoáng .thời gian từ 0 đến t|.
Chi trong khoang thời gian từ ti đẻn ty. c. Trong khoáng thời gian từ tu đẻn ty D. IỸhòng có lúc nào xe chuyên động tháng đều.
Hai ỏtó xuất phát cùng một lúc từ hai dịa diêm A và B cách nhau 10 km trên một đường thang qua A và B. chuyên dộng cùng chiều từ A đen B. Tốc dộ cứa ỏtó xuất phát từ À là 60 kmdn cúa-ótô xuất phát từ B là 40 km/h.
Lây gốc tọa dộ ớ A. goc thời gian là lúc xiiãt phát, hãy viêl cong tluíc I.inli quàng đường di dược và phương trình chuyên dộng cũa hai xe.
Vè dồ thị tọa dộ - thời gian cúa hai xe trên cùng một hệ trục tx. t).
Dựa vào dồ thị tọa dộ thời gian dê xác dinh vị trí và thời diêm mà xe A đuối lụp xe B.
Một ôtô tái xuất phát từ thành phó 11 chuyến dộng tháng déu về phía thánh phố p vời tốc dộ 60 km/h. Khi dên thành phô D cách II 60kni thì xe dừng lại 1 giờ. Sau đó xe tiếp tục chuyến dộng đều về phía p với tôc độ 40km/h. Con đường H - p coi như tháng
• và dài ìookm.
Viết công thức tinh quãng dường đi được vít phương trình chuyến dộng cùa ôtõ trêu hai quãng đường H D vá D - p. Góc tọa độ lấy ứ H. Gôc thời gian la lúc xe xuất phát từ 11.
bl Vẽ đồ thị tọa dộ - thời gian cùa xe trẽn cà con đường II P.
Dựa vào dồ thị. xác dinh thời điểm xe đèn p.
Kiểm tra két quá cùa cau c) bàng phép tinh.
D. LỜI GIẢI
• Hoạt động
Cl.	V,1, = --= kcfy = 52,3 (km/h)
t 33
• Câu hỏi và bài tập
Tr 13. SGK.
Đặc diểm của chuyên động thắng đều:
quỹ đạo là 1 đường tháng.
Vị), trên mọi đoạn đường như nhau.
Tr.12 SGK.
Tr 13 SGK.
- Dựng hệ trục tọa độ Otx.
Trục hoành Ot nằm ngang, mỗi độ chia ứng với l khoáng thời gian nào đó Ulrich hợp cho tìtng bài toán).
Trục tung Ox thẳng đứng, mồi dộ chia ứng với 1 độ dài thích hợp.
Tìm hai điếm có tọa độ (ti; X|) và (tv; Xu) thỏa mãn phương trình chuyền động X = Xu + vt
Vẽ đường thẳng qua hai diêm đó (chi vẽ phần đường thắng ứng với khoáng thời gian ké từ thời điểm bắt đầu khao sát 1.
Ví dự: Vẽ dồ thị biêu diễn tọa'độ ■ thời gian cùa chuyến động X = 10 + 30t (h; km).
D. Quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyến động t (Trong toán học, hàm tỉ lệ thuận là hàm y = ax, với a là một hằng số)
D. Tốc độ không đổi từ lúc xuất phát đến lúc dừng lại.
(Lúc xuất phát tốc độ phải tăng dần từ 0 đến V, lúc dừng tốc độ phải giảm dần từ V về 0).	:
A. Xe chuyên động thắng đều trong khoẩ/ig thời gian từ 0 đến t|.
a) Chọn gốc tọa độ o = A, chiều dương trục Ox cùng chiều chuyến
động từ A đến B, gốc thời gian t= 0 là lúc xuất phát.
Xe A	Xe B
X„|( = 10km V|Ị = 40km/h
Tọa độ đầu XoA = 0 Vận tốc	Va = 60km/h
60’
x( km)
X
/ /x
50
40
30
’■"Tim
20
(B)-1O
/	I
/	-	í
(A) 0
0,5
t(h)
Hin/I 2.5
Phương trình chuyến động Xa = 60t (km; h);
Xii = 10 + 40t(km; h)
Đồ thị:
Từ đồ thị ta thấy giao điếm của hai đường thẳng là diêm M(0,5; 30)
ÍSau 0,5h thì xe A đuổi kịp xe B I Vị trí gặp nhau cách A 30km
Chọn gô'c tọa độ 0 = H, chiều dương trục Ox là chiều chuyển động, gốc thời gian là lúc xuất phát từ H.
Đoạn D - p
X|| = 60km
v-2 = 40km/h
s = 40(t - 2)(km; h)
X = 60 + 40(t - 2)(km; lrí
Đoạn H - D
Tọa độ đầu:	Xa = 0
Vận tốc:	V| = 60km/h
Công thức quãng đường: s = 60t(km; h) Phương trình chuyến động: X = 60t (km; h) Thời gian khảo sát:	0 :
Đồ thị
Từ đồ thị ta thây thời điếm xe đến p là 3(h)
 xe đến p sau 3(h) kế’ từ lúc xuất phát từ H.
Xe tới p
 X = 100(km)
«■ 60 + 40(t - 2) = 100
Ot-2=Ị°°-ZẼ°
40
o t = 3(h) o Xe tới p lúc 3 giờ.