Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 5 Tốc độ và vận tốc A/ Câu hỏi đầu bài Câu hỏi trang 26 SGK Vật Lí 10 Trong đời sống, tốc độ và vận tốc là hai đại lượng đều dùng để mô tả sự nhanh chậm của chuyển động Em đã từng sử dụng hai đại[.]
Bài Tốc độ vận tốc A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi trang 26 SGK Vật Lí 10: Trong đời sống, tốc độ vận tốc hai đại lượng dùng để mô tả nhanh chậm chuyển động Em sử dụng hai đại lượng trường hợp cụ thể nào? Trả lời: - So sánh nhanh chậm chuyển động: phương tiện giao thông, vật,… - Tính xem từ nhà đến trường dùng phương tiện cho kịp B/ Câu hỏi I Tốc độ Tốc độ trung bình Hoạt động trang 26 SGK Vật Lí 10: Một vận động viên người Nam Phi lập kỉ lục giới chạy ba cự li: 100 m, 200 m 400 m (Bảng 5.1) Hãy dùng hai cách để xác định vận động viên chạy nhanh cự li Trả lời: - Cách 1: So sánh quãng đường khoảng thời gian Xét khoảng thời gian 9,98 s + Ở cự li 100 m chạy 100 m, + Ở cự li 200 m chạy 9,98 200 = 100,1003( m ) , 19,94 + Ở cự li 400 m chạy 9,98 400 = 91,875 ( m ) 43,45 Suy khoảng thời gian 9,98 s, cự li 200 m chạy quãng đường lớn nên người chạy nhanh cự li - Cách 2: So sánh thời gian để quãng đường + Xét cự li 100 m chạy 9,98 s, + Xét cự li 200 m chạy 100 m 100 19,94 = 9,97 ( s ) , 200 + Xét cự li 400 m chạy 100 m 00 43,45 = 10,86 ( s ) 400 Suy cự li 200 m chạy thời gian ngắn nên người chạy nhanh cự li Câu hỏi trang 26 SGK Vật Lí 10: Tại tốc độ công thức (5.1b) gọi tốc độ trung bình? Trả lời: Tốc độ = s gọi tốc độ trung bình trình chuyển động, có lúc t vật quãng đường dài hơn, có lúc quãng đường ngắn khoảng thời gian nên tốc độ tính trung bình cho qng đường Câu hỏi trang 26 SGK Vật Lí 10: Hãy tính tốc độ trung bình đơn vị m/s km/h nữ vận động viên số giải thi đấu dựa vào Bảng 5.2 Trả lời: Tốc độ trung bình tương ứng với giải thi đấu: - Điền kinh: v1 = s1 100 = = 8,59 ( m / s ) = 30,93 ( km / h ) t1 11,64 - SEA Games 29: v = s 100 = = 8,65 ( m / s ) = 31,14 ( km / h ) t 11,56 - SEA Games 30: v3 = s3 100 = = 8,67 ( m / s ) = 31,2 ( km / h ) t 11,54 Tốc độ tức thời Câu hỏi trang 27 SGK Vật Lí 10: Bố bạn A đưa A học xe máy vào lúc Sau phút xe đạt tốc độ 30 km/h Sau 10 phút nữa, xe tăng tốc độ lên thêm 15 km/h Đến gần trường, xe giảm dần tốc độ dừng trước cổng trường lúc 30 phút a) Tính tốc độ trung bình xe máy chở A từ nhà đến trường Biết quãng đường từ nhà đến trường dài 15 km b) Tính tốc độ xe vào lúc 15 phút 30 phút Tốc độ tốc độ gì? Trả lời: a Thời gian xe máy từ nhà đến trường: t = 7h30 − 7h = 30 phút = 0,5h Tốc độ trung bình xe: v = s 15 = = 30 ( km / h ) t 0,5 b Tốc độ xe lúc 15 phút: v1 = 30 + 15 = 45 ( km / h ) 30 phút xe dừng trước cổng nên tốc độ v = ( km / h ) Tốc độ tốc độ thời điểm định nên tốc độ tức thời II Vận tốc Vận tốc trung bình Câu hỏi trang 27 SGK Vật Lí 10: Một người xe máy từ ngã tư (Hình 5.1) với tốc độ trung bình 30 km/h theo hướng Bắc Sau phút người đến vị trí hình? Trả lời: Đổi phút = 0,05 Quãng đường sau phút: s = v.t = 30.0,05 = 1,5 ( km ) Vậy sau phút, người với vận tốc 30 km/h theo hướng Bắc đến vị trí E hình Câu hỏi trang 27 SGK Vật Lí 10: Theo em, biểu thức sau xác định giá trị vận tốc? s a) ; t b) vt; c) d ; t d) d.t Trả lời: Biểu thức xác định giá trị vận tốc c) d Vì biểu thức a biểu thức tính tốc độ t trung bình, biểu thức b d không thứ nguyên vận tốc nên có c Câu hỏi trang 28 SGK Vật Lí 10: Bạn A học từ nhà đến trường theo lộ trình ABC (Hình 5.2) Biết bạn A đoạn đường AB = 400 m hết phút, đoạn đường BC = 300 m hết phút Xác định tốc độ trung bình vận tốc trung bình bạn A từ nhà đến trường Trả lời: Độ dài quãng đường từ nhà đến trường: s = AB + BC = 700 ( m ) Thời gian từ nhà đến trường: t = + = 10 ( ph ) = 600 ( s ) s Tốc độ trung bình A: v = = ( m / s ) t Độ dịch chuyển A: d = AC = AB2 + BC2 = 500 ( m ) Vận tốc trung bình A: v = d 500 = = (m / s) t 600 Vận tốc tức thời Tổng hợp vận tốc Câu hỏi trang 28 SGK Vật Lí 10: Hãy xác định vận tốc hành khách mặt đường người chuyển động cuối đồn tàu với vận tốc có độ lớn m/s Trả lời: Đổi 36 km/h = 10 m/s Gọi vận tốc hành khách so với mặt đường v13 Vận tốc tàu so với mặt đường v 23 Vận tốc khách so với tàu v12 Ta có công thức cộng vận tốc v13 = v12 + v 23 Do khách chuyển động cuối tàu, tức ngược chiều chuyển động tàu nên có: v13 = − v12 + v 23 = −1 + 10 = ( m / s ) Vậy vận tốc hành khách mặt đường m/s Câu hỏi trang 28 SGK Vật Lí 10: Một người bơi bể bơi yên lặng đạt tới vận tốc m/s Nếu người bơi xuôi dịng sơng có dịng chảy với vận tốc m/s đạt vận tốc tối đa bao nhiêu? Trả lời: Gọi vận tốc người so với bờ v13 Vận tốc nước so với bờ v 23 Vận tốc người so với nước v12 Ta có cơng thức cộng vận tốc v13 = v12 + v 23 Khi người bơi bể nước lặng: v 23 = v12 = v13 = 1( m / s ) Khi người bơi xi dịng chảy với vận tốc v 23 = 1( m / s ) v13 = v12 + v 23 = ( m / s ) Vậy bơi xi dịng người đạt vận tốc tối đa m/s Câu hỏi trang 28 SGK Vật Lí 10: Một ca nơ chạy hết tốc lực mặt nước yên lặng đạt 21,5 km/h Ca nơ chạy xi dịng sơng quay lại phải tới vị trí ban đầu Hãy tính vận tốc chảy dịng sơng Trả lời: Gọi vận tốc canô so với bờ v13 Vận tốc nước so với bờ v 23 Vận tốc canô so với nước v12 Ta có cơng thức cộng vận tốc v13 = v12 + v 23 Khi canô chạy mặt nước lặng: v 23 = v12 = v13 = 21,5 ( km / h ) Khi canơ xi dịng v13 ' = v12 + v 23 = 21,5 + v 23 Thời gian canơ chạy xi dịng: t1 = d d 1= d − v 23 = 21,5 v13 ' 21,5 + v 23 (1) Khi canơ quay lại ngược dịng ta có: v13 '' = v12 − v 23 = 21,5 − v 23 Thời gian canơ chạy ngược dịng: t = d d 2= d + 2v 23 = 43 v13 '' 21,5 − v 23 ( 2) d = 28,67 ( km ) Giải hệ phương trình (1) (2) có v23 = 7,17 ( km / h ) Vậy vận tốc chảy dịng sơng 7,17 km/h Câu hỏi trang 29 SGK Vật Lí 10: Một máy bay bay theo hướng Bắc với vận tốc 200 m/s bị gió từ hướng Tây thổi vào với vận tốc 20 m/s Xác định vận tốc tổng hợp máy bay lúc Trả lời: Gọi vận tốc máy bay so với đường bay v13 Vận tốc gió so với đường bay v 23 Vận tốc máy bay so với gió v12 Ta có cơng thức cộng vận tốc v13 = v12 + v 23 Do máy bay bay theo hướng Bắc mà gió thổi từ hướng Tây nên: 2 v12 ⊥ v 23 v13 = v12 + v 23 201( m / s ) Ta có: sin = v1,2 200 = 84,29o v1,3 201 Vậy vận tốc máy bay lúc 201 m/s theo hướng 84,29o Đông – Bắc Câu hỏi trang 29 SGK Vật Lí 10: Một người lái máy bay thể thao tập bay ngang Khi bay từ A đến B vận tốc tổng hợp máy bay 15 m/s theo hướng 60o Đông – Bắc vận tốc gió 7,5 m/s theo hướng Bắc Hãy chứng minh bay từ A đến B người lái phải hướng máy bay hướng Đông Trả lời: Vận tốc tổng hợp máy bay: v = v1 + v Vì AC = AB nên ABC ABD nửa tam giác nên = 300 AD phương nằm ngang theo hướng đơng Em trang 29 SGK Vật Lí 10: Tự xác định tốc độ chuyển động số trường hợp đơn giản Trả lời: Ví dụ xác định tốc độ xe đạp điện đến trường học: Hàng ngày lúc 7h, em xe đạp điện từ nhà đến trường dài 10 km đến trường lúc s 10 = 20km / h 7h30 Tốc độ chuyển động xe là: v = = t 0,5 Xác định tốc độ bộ, xe đạp, xe bus,… Em trang 29 SGK Vật Lí 10: Sử dụng thuật ngữ tốc độ vận tốc tình khác Trả lời: s 2r Ví dụ: Tốc độ xe vòng tròn v = = vận tốc vật chuyển t T động vòng tròn Có thể nhận xét số ý sau: Đặc điểm tốc độ: - đại lượng vơ hướng - tính thương số quãng đường thời gian hết quãng đường v= s t Đặc điểm vận tốc: - đại lượng vectơ - tính thương số độ dịch chuyển khoảng thời gian dịch chuyển v= d t ... hỏi trang 27 SGK Vật Lí 10: Theo em, biểu thức sau xác định giá trị vận tốc? s a) ; t b) vt; c) d ; t d) d.t Trả lời: Biểu thức xác định giá trị vận tốc c) d Vì biểu thức a biểu thức tính tốc... 26 SGK Vật Lí 10: Hãy tính tốc độ trung bình đơn vị m/s km/h nữ vận động viên số giải thi đấu dựa vào Bảng 5.2 Trả lời: Tốc độ trung bình tương ứng với giải thi đấu: - Điền kinh: v1 = s1 100 ... Games 29: v = s 100 = = 8,65 ( m / s ) = 31,14 ( km / h ) t 11,56 - SEA Games 30: v3 = s3 100 = = 8,67 ( m / s ) = 31,2 ( km / h ) t 11,54 Tốc độ tức thời Câu hỏi trang 27 SGK Vật Lí 10: Bố bạn A