Phương pháp giải bài tập về chuyển động thẳng biến đổi đều môn Vật Lý 10 năm 2021-2022

W www hoc247 net F www facebook com/hoc247 net Y youtube com/c/hoc247tvc Trang | 1 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU MÔN VẬT LÝ 10 NĂM[.]

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU MÔN VẬT LÝ 10 NĂM 2021-2022 1.TRỌNG TÂM KIẾN THỨC 1.1 Chuyển động thẳng biến đổi Là chuyển động có quỹ đạo đường thẳng có tốc độ tăng giảm theo thời gian Chuyển động thẳng nhanh dần đều: chuyển động có tốc độ tăng theo thời gian Chuyển động thẳng chậm dần đều: chuyển động thẳng có tốc độ giảm dần theo thời gian 1.2 Vận tốc chuyển động thẳng biến đổi Vận tốc trung bình: vtb  Vận tốc tức thời: v  x t x ( với t nhỏ) t Nhận xét: - Độ lớn vận tốc tức thời s , với s  x quãng đường dịch chuyển khoảng thời gian t nhỏ t - Véc tơ vận tốc tức thời có gốc vật chuyển động, có hướng chuyển động có độ dài tỉ lệ với độ lớn vận tốc tức thời theo tỉ lệ xích - Vận tốc tức thời điểm cho biết chuyển động vật thời điểm nhanh hay chậm 1.3 Gia tốc chuyển động thẳng biến đổi Gia tốc không đổi a  v2  v1  v  t2  t1 t - Có gốc đặt vật chuyển động, có phương chiều với v độ lớn v t - Đơn vị: m/s2 - Chuyển động thẳng nhanh dần a chiều với v - Chuyển độn thẳng chậm dần a ngược chiều với v 1/4 Các phương trình Khi vật chuyển động dọc theo Ox theo chiều xác định, chọn gốc thời gian t0  thì: Gia tốc: a = số Vận tốc: v  v0  at Tọa độ (phương trình chuyển động): x  x0  v0t  W: www.hoc247.net at 2 F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Độ dời thời gian t: x  x0  v0t  at at  x  v0t  2 Hệ thức độc lập thời gian: v  v02  2ax Trường hợp chiều dương Ox chọn chiều chuyển động vật ( v0  v  ) (s quãng đường vật từ t0  đến t) đó: 1.5 Đồ thị a Nhắc lại khái niệm Đồ thị gia tốc – thời gian: đường thẳng song song với trục thời gian Đồ thị vận tốc – thời gian: đường thẳng xiên góc, tạo với trục thời gian góc α Đồ thị tọa độ - thời gian: phần đường parabol b Đồ thị biểu diễn Đồ thị (a  t ), (v  t ) ( x  t ) chuyển động thẳng biến đổi thể hình với: - Chuyển động nhanh dần - Gốc thời gian t0  - Chuyển động theo chiều dương Ox - Vận tốc đầu v0  - Tọa độ ban đầu x0  VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Một tơ chuyển động thảng biến đổi từ trạng thái nghỉ, đạt vận tốc 20m/s sau s Quãng đường mà ô tô A.100 m B 50 m C 25 m D 200 m Lời giải: v  v0  at  a  s  v0t  v  v0 v    4m / s t t at  2t  2.52  50m Cách giải khác: Chuyển động biến đổi nên: Tốc độ trung bình: W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai v1  v2  20   10m / s 2  s  vtb t  10.5  50m vtb  Đáp án B Ví dụ 2: Xe tơ chuyển động thẳng với vận tốc 20 m/s bị hãm phanh chuyển động chậm dần Quãng đường xe từ lúc hãm phanh đến xe dừng 100m Gia tốc xe A m/s2 B – m/s2 C – m/s2 D m/s2 Lời giải: 02  202 v  v  2as  a   2m / s 2.100 2 ( Dấu - chứng tỏ a ngược chiều với v chiều chuyển động chiều dương Ox ) - Vận tốc đại lượng véctơ nên giá trị nó(trong hệ tọa độ) dương, âm Giá trị dương cho biết vật chuyển động theo chiều dương ngược lại, giá trị âm cho biết vật chuyển động theo chiều âm trục tọa độ - Tốc độ đại lượng không âm, tốc độ tức thời độ lớn vận tốc tức thời Đáp án C Ví dụ 3: Một chất điểm chuyển động thẳng dọc theo trục Ox từ vận tốc -20m/s chậm dần tới dừng hẳn khoảng thời gian 5s Gia tốc chất điểm A 2,5 m/s2 B m/s2 C - m/s2 D - m/s2 Lời giải: v  v0  at  a  v  v0  ( 20)   4m / s t Đáp án B Ví dụ 4: Một chất điểm chuyển động theo phương trình, t tính theo giây Tốc độ trung bình chất điểm s đầu A m/s B 7,6 m/s C 6,4 m/s D 5,8 m/s Lời giải: Quãng đường vật s đầu là: ss  xt 5  xt 0  (52  3.5  4)  (02  3.5  4)  40m Vậy vận tốc trung bình chất điểm s đầu là: s 40 vtb  s   8m / s t Cách giải khác: Từ biểu thức x  t  3t  4(m)  a  2m / s , v0  3m / s  v  2t  3( m / s )  vt   3m / s vt 5  13m / s W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Vậy vtb  vt   vt 5 16   8m / s 2 Đáp án A Ví dụ 5: Một vật chuyển động nhanh dần từ trạng thái nghỉ Quãng đường vật s đầu, s s tương ứng S1 , S2 S3 Khi A S1  S2  S3 B 5S1  3S2  S3 1 C S1  S  S3 1 D S1  S  S3 Lời giải: Trong khoảng thời gian ∆t vật s1  s1 Sau thời gian t = 2∆t vật được: s2  2t  a  t  a 2  t   4a 2 Suy quãng đường vật thời gian s2  s2  t   3a 2 Tương tự ta rút s3  s3  s2  t   5a 2 Vậy S1 : S2 : S3  1: 3: Lưu ý: Khi vật chuyển động với vận tốc ban đầu 0, nhanh dần với gia tốc a tỉ số quãng đường vật khoảng thời gian liên tiếp là: S1 : S2 : S3 :  1: 3: : Đáp án C Ví dụ 6: Một xe buýt bắt đầu rời bến chuyển động nhanh dần với gia tốc m/s2 phía sau cách xe khoảng 48 m, người xe máy với vận tốc không đổi 10 m/s cúng bắt đầu xuất phát đuổi theo hướng chuyển động xe buýt Thời gian nhỏ để người xe máy có thẻ bắt kịp xe buýt A 4,8 s B s C 12 s D 16 s Lời giải: Chọn trục tọa độ Ox có chiều trùng cới chiều chuyển động người xe máy xe buýt, chiều dương hướng từ người xe máy đến xe buýt Gốc O vị trí xuất phát người xe máy Gốc thời gian lúc người xe buýt bắt đầu chuyển động Tại thời điểm t: Vị trí xe buýt : x1  48  t2 t2  48  2 Vị trí người xe máy: x2  vt  10t W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Khi người xe máy bắt kị xe buýt x1  x2  48  t2  10t  t  20t  96   t1  8s; t2  12s Như vật thời gian nhỏ để người xe máy bắt kịp xe buýt s, sau người xe máy vượt lên xe buýt Tại t2 = 12s xe buýt lại đuổi kịp xe máy Sau thời điểm này, xe buýt trước xe máy Đáp án B Chú ý: Khi giải nhiều nghiệm toán học, cần phân tích để hiểu ý nghĩa vật lí nó, từ tìm đáp số Ví dụ 7: Hai chất điểm lúc đầu A B cách 40 m đồng thời chuyển động theo hướng từ A đến B Biết chất đểm chuyển động từ A chuyển động với vận tốc không đổi 10 m/s, chất điểm chuyện động từ B chuyển động từ trạng thái nghỉ với gia tốc m/s2 Khoảng cách ngắn A B là: A 20m B 15m C 25m D 30m Lời giải: Chọn chiều dương trục Ox có hướng từ A B, gốc O A Gốc thời gian lúc hai chất điểm bắt đầu chuyển động Tại thời điểm t at  40  t 2 Nhận xét: hai chất điểm khơng thể gặp xA  vAt  10t ; xB  x0  Nếu xA  xB  10t  40  t  t  10t  40  (Phương trình vô nghiệm t) Suy ra, khoảng cách hai chất điểm x  xB  xA  40  t  10t   t  5  15 Vậy xmin  15 t  5s Do khoảng cách ngắn A B 15 m Cách giải khác: Nhận xét: Khoảng cách hai chất điểm nhỏ khi: vB = vA ⇔ 0+2t=10 ⇒ t = 5s Lúc chất điểm chuyển động từ A s1 =5.10=50m Và chất điểm chuyển động từ B s2  52  25m Khoảng cách nhỏ s2 - s1+40 = 25-50+40=15 Đáp án B W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Ví dụ 8: Một người đứng cách xe buýt 50 m Khi xe bắt đầu chuyển động với gia tốc m/s2 người bắt đầu đuổi theo xe Biết vận tốc chạy người không đổi v coi chuyển động người xe buýt đường thẳng Giá trị nhỏ v để người bắt kịp xe buýt A m/s B m/s C 10 m/s D 12 m/s Lời giải: Chọn chiều dương trục Ox hướng chuyển động người xe, gốc O vị trí ban đầu người Gốc thời gian lúc người xe bắt đầu chuyển động Vị trí người xe buýt sau khoảng thời gian t: x1  50  a t2 ; x2  vt Khi người bắt kịp xe buýt: t2 x1  x2  vt  50  a  t  2vt  100  Điều kiện phương trình phải có nghiệm t >  '  v  100   v  10 Vậy giá trị nhỏ v để người bắt kịp xe buýt 10 m/s Đáp án C Ví dụ 9: Đồ thị vận tốc – thời gian tàu hỏa chuyển động thẳng có dạng hình bên Thời điểm t = lúc tàu qua sân ga Vận tốc tàu sau rời sân ga 80 m A m/s B m/s C m/s D 10 m/s Lời giải: Từ đồ thị ta thấy: t = vận tốc tàu v0 = m/s2 tàu chuyển động nhanh dần với gia tốc: a 42  0, 2m / s 10  Áp dụng v  v02  2as  v  22  2.0, 2.80  36  v  6m / s Đáp án B Chú ý: Từ đồ thị v  t cho ta biết t0 , v0 a từ ta tính tiếp đại lượng khác Ví dụ 10: Đồ thị vận tốc – thời gian vật chuyển động thẳng hình Quãng đường vật sau 30s là: W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai A 200 m B 250 m C 300 m D 350 m Lời giải: Quãng đường vật độ lớn diện tích hình thang tạo đồ thị trục thời gian: s  20  30  10  250m Đáp án B Chú ý: Trên đồ thị v-t qng đường vật diện tích hình phẳng giới hạn đường v(t) trục t LUYỆN TẬP Câu 1: Một chất điểm chuyển động thẳng chậm dần A Gia tốc < B Vận tốc giảm dần C Vận tốc gia tốc trái dấu D Vận tốc < Câu 2: Chỉ câu sai Trong chuyển động thẳng nhanh dần A Véctơ gia tốc ngược chiều với véctơ vận tốc B Gia tốc đại lượng không đổi C Vận tốc tức thời tăng theo hàm số bậc thời gian D Quãng đường tăng theo hàm số bậc hai thời gian Câu 3: Số tốc kế xe máy cho biết A Tốc độ trung bình xe B Tốc độ tức thời xe C Tốc độ lớn xe D Sự thay đổi tốc độ xe Câu 4: Phương trình phương trình vận tốc chuyển động nhanh dần A v  10  5t  m / s  B v  10  5t  m / s  C v  10t  m / s  D v  10  5t  m / s  Câu 5: Phương trình chuyển động chất điểm dọc theo trục Ox, với phụ thuộc tọa độ theo thời gian biểu diễn phương trình: x   t  16t  2( m) , với t tính theo giây Từ thời điểm vật bắt đầu chuyển động, vật dừng lại sau khoảng thời gian A 8s B 10s C 12s D 14s Câu 6: Một vật chuyển động thẳng biến đổi từ trạng thái nghỉ, vận tốc vật thay đổi theo thời gian theo quy luật v  4t (m/s), với t tính theo giây Quãng đường vật 3s đầu là: A 6m B 12m C 18m D 36m Câu 7: Chất điểm chuyển động dọc theo Ox, với phụ thuộc tọa độ theo thời gian biểu diễn phương trình: x   5t  6t (m), với t tính theo giây Vận tốc đầu vật A -3m/s W: www.hoc247.net B -5m/s C 2m/s F: www.facebook.com/hoc247.net D 3m/s Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Câu 8: Một vật chuyển động dọc theo trục Ox, với phụ thuộc tọa độ theo thời gian biểu diễn phương trình: x  2t  8t  (m) với t tính theo giây Quãng đường vật từ thời điểm vật bắt đầu chuyển động đến dừng lại A 8m B 10m C 12m D 6m Câu 9: Một tàu hỏa chuyển động với vận tốc 90km/h bị hãm phanh chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn 0,5 m/s2 đến tàu dừng lại Quãng đường mà tàu hỏa là; A 225m B 312,5m C 450m D 625m Câu 10: Khi bị hãm phanh, ô tô chuyển động với tốc độ 60km/h dừng lại sau thêm 20m Nếu ô tô chuyển động với tốc độ 120 km/h qng đường tơ thêm A 20m B 40m C 60m D 80m Câu 11: Một ô tô chuyển động nhanh dần từ trạng thái nghỉ, đạt vận tốc 20m/s sau 10s Gia tốc xe là: A m/s2 B m/s2 C 0,5 m/s2 D 0,2 m/s2 Câu 12: Một chất điểm chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn 0,1m/s2 đường thẳng Vận tốc đầu chất điểm 2m/s Thời gian vật 15m kể từ lúc xuất phát A 10s B 20s C 25s D 40s Câu 13: Một vật chuyển động chậm dần đều, 3s cuối trước dừng hẳn vật 9m Gia tốc vật A – m/s2 B – m/s2 C – 0,5 m/s2 D – 1,5 m/s2 Câu 14: Một vật chuyển động thẳng biến đổi Trong 2s đầu vật chuyển động 200m Trong 4s vật chuyển động 220m Vận tốc vật sau giây thứ là; A m/s B.10 m/s C 15 m/s D 20 m/s Câu 15: Vật chuyển động nhanh dần từ trạng thái nghỉ Trong giây thứ vật 7m Quãng đường giây thứ là: A 64m B 35m C 14m D 15m Câu 16: Một vật chuyển động thẳng nhanh dần từ điểm A đến điểm B Vận tốc điểm A vA, vận tốc điểm B vB Vận tốc vật điểm C trung điểm AB A v A  vB B v A  vB 2 C v A  vB 2 D v A  vB Câu 17: Một vật chuyển động thẳng biến đổi từ trạng thái đứng yên đạt vận tốc 27,5 m/s thời gian 10s Quãng đường vật 10s A 412,5 m B 137,5 m C 550 m D 275 m Câu 18: Từ trạng thái nghỉ vật chuyển động thẳng nhanh dần với gia tốc a 20s Trong 10s đầu vật quãng đường s1, 10s vật quãng đường s2 Khi A s1 = s2 B s2 = 2s1 C s2 = 3s1 D s2 = 4s1 Câu 19: Hai vật M N xuất phát đồng thời từ điểm A, chuyển động thẳng, hướng, không đổi chiều chuyển động biến đổi với gia tốc khác Vận tốc đầu M N tương ứng 15 m/s 20 m/s Khi m gặp N vận tốc M 30 m/s vận tốc N A 30 m/s B 25 m/s C 20 m/s D 15 m/s W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Câu 20: Một chất điểm chuyển động với vận tốc ban đầu 10 m/s, chậm dần với gia tốc m/s2 Quãng đường mà chất điểm chuyển động giây thứ A m B 19 m C 50 m D 75 m Câu 21: Một chất điểm chuyển động nhanh dần giây đầu vật 24m, giây 64m Tốc độ ban đầu vật là: A m/s B 10 m/s C m/s D m/s Câu 22: Vật A chuyển động thẳng biến đổi từ trạng thái nghỉ với gia tốc a1 Sau s vật B bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ với gia tốc a2 Nếu quãng đường chúng sau s từ lúc vật A bắt đầu chuyển động tỉ số a1:a2 bằng: A 5:9 B 5:7 C 9:5 D 9:7 Câu 23: Một vật chuyển động từ trạng thái nghỉ nhanh dần với gia tốc m/s2 10 s, sau chuyển động với vận tốc không đổi 30 s cuối giảm vận tốc độ gia tốc có độ lớn m/s2 đến dừng hẳn Quãng đường vật A 750 m B 800 m C 700 m D 850 m Câu 24: Một chất điểm chuyển động với vận tốc ban đầu 5m/s, thẳng nhanh dần dều với gia tốc 2m/s2 thời gian 10 s Quãng đường mà chất điểm hai giây cuối là: A 24 m B 26 m C 36 m D 46 m Câu 25: Một xe khách chuyển động thẳng với tốc độ 20m/s người lái xe nhìn thấy chướng ngại vật đường, phía trước cách xe 100m Tuy nhiên, người lái xe kịp hãm phanh sau khoảng thời gian từ lúc nhìn thấy chướng ngại vật Nếu hãm phanh xe chuyển động chậm dần với gia tốc m/s2 khoảng thời gian lớn để xe khơng va vào chướng ngại vật là: A 2,5 s B s C 7,5 s D 1,5 s Câu 26: Một xe buýt chạy với vận tốc không đổi m/s ngang qua người đứng bên đường người xuất phát đuổi theo sau xe buýt Coi chuyển động người xe đường thẳng người phải chạy với gia tốc khơng đổi để bắt kịp xe buýt sau chạy 20m A m/s2 B 2,5 m/s2 C m/s2 D 10 m/s2 Câu 27: Chất điểm bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ, thẳng nhanh dần với gia tốc có độ lớn khơng đổi sau khoảng thời gian t0, chất điểm đột ngột chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn Thời gian (tính từ thời điểm ban đầu) để chất điểm quay trở lại vị trí lúc đầu A 2t0   B  t0 C t0   D 2  t0 Câu 28: Tại thời điểm ban đầu t = 0, từ vị trí hai xe chuyển động hướng đường thẳng Xe thứ chuyển động với vận tốc đầu 0, gia tốc a, xe thứ hai chuyển động với tốc độ không đổi v Hai xe gặp sau khoảng thời gian t A 2v a B v a C v 2a D v 2a Câu 29: Từ vị trí, hai vật đồng thời xuất phát, vật thứ chuyển động với vận tốc không đổi m/s, vật thứ hai chuyển động với gia tốc m/s2 Biết hai vật chuyển động hướng đường thẳng Trước hai vật gặp (khơng tìm vị trí ban đầu), khoảng cách lớn hai vật W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai A 100 m B 150 m C 200 m D 300 m Câu 30: Một người xe đạp lên dốc chậm dần với tốc độ ban đầu 18 km/h, lúc người khác xe đạp xuống dốc nhanh dần với tốc độ ban đầu 3,6 km/h Độ lớn gia tốc hai xe 0,2 m/s2 Khoảng cách ban đầu hai xe 120m, vị trí hai xe gặp cách người lên dốc A 40 m B 50 m C 60 m D 30 m ĐÁP ÁN 1.C 2.A 3.B 4.D 5.C 6.C 7.B 8.A 9.D 10.D 11.A 12.A 13.A 14.B 15.D 16.C 17.C 18.C 19.B 20.A 21.A 22.A 23.A 24.D 25.A 26.B 27.B 28.A 29.C 30.C W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 10 Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng I.Luyện Thi Online Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90% - Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học - Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn II.Khoá Học Nâng Cao HSG Học Toán Online Chuyên Gia - Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG - Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia III.Kênh học tập miễn phí HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video giảng miễn phí - HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động - HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 11