Phân tích chuyển động ném ngang * Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng - Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì chuyển động thành phần theo phương thẳng đứng của vật là chụyển độn
Trang 1CHỦ ĐỀ 05: CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG
TRẮC NGHIỆM & TỰ LUẬN (Bám sát CT GDPT mới)
Họ và tên………….……….………Trường……… ……… ……… …
I HỆ THỐNG KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1 Khái niệm
Chuyển động ném ngang là chuyển động có vận tốc ban đầu theo phương nằm
ngang và chuyển động dưới tác dụng của trọng lực
2 Phân tích chuyển động ném ngang
* Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng
- Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì chuyển động thành phần theo phương thẳng đứng của vật là chụyển động rơi tự do với vận tốc ban đầu bằng 0
- Nếu chọn chiều dương là chiều từ trên xuống và gọi h là độ cao của vật khi bị ném ngang thì:
- Công thức (12.1) cho thấy:
+ Thời gian rơi của vật bị ném ngang chỉ phụ thuộc độ cao h của vật khi bị ném, không phụ thuộc vận tốc ném
+ Nếu từ cùng một độ cao, đồng thời ném ngang các vật khác nhau với các vận tốc khác nhau thì chúng đều rơi xuống đất cùng một lúc
* Thành phần chuyển động theo phương ngang
- Nếu chọn chiều dương là chiều ném viên bi thì độ dịch chuyển trong chuyển động thành phần nằm ngang là: dx =v tx =v t.0
- Giá trị cực đại của độ dịch chuyển trong chuyển động thành phần nằm ngang được gọi
là tầm xa L của chuyển động ném ngang
xmax 0 max
L=d =v t với tmax là thời gian rơi của vật
2h
g
- Công thức (12.2) cho thấy:
Tầm xa của vật bị ném ngang phụ thuộc vào độ cao h và vận tốc ném Ở cùng một độ cao đồng thời ném các vật khác nhau với vận tốc khác nhau thì vật nào có vận tốc ném lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn (Nếu các độ cao khác nhau ném ngang các vật với cùng vận tốc thì vật nào được ném ở độ cao lớn hơn
sẽ có tầm xa lớn hơn
Tầm bay xa:
L d= x max =v t0
Thời gian chuyển động:
2h t
g
=
Trang 2Vận tốc chạm đất:
2 2
x y
v= v +v
Góc hợp bởi vận tốc và phương ngang:
y
x
v tan
v
=
0
x
v
Theo phương thẳng đứng 1 2 ( )
2
= − Thay (1) vào (2) ta được phương trình quỹ đạo của vật có dạng:
2
2 0
gx
y h
2v
= −
II VÍ DỤ VẬN DỤNG
Ví dụ 1 Một máy bay chở hàng đang bay ngang ở độ cao 490 m với vận tốc 100 m/s thì thả một gói hàng
cứu trợ xuống một làng đang bị lũ lụt Lấy g = 9,8 m/s2 và bỏ qua sức cản của không khí
a) Sau bao lâu thì gói hàng chạm đất
b) Tầm xa của gói hàng là bao nhiêu
c) Xác định vận tốc của gói hàng khi chạm đất
Bài làm
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Đáp số: a) 10 s; b) 1000 m; c) 140 m/s (hướng xuống dưới, hợp với phương ngang một góc 44,4 0 ) Ví dụ 2 Một viên đạn được bắn theo phương nằm ngang từ một khẩu súng đặt ở độ cao 45,0 m so với mặt đất Vận tốc của viên đạn khi vừa ra khỏi nòng súng có độ lớn là 250 m/s Lấy g = 9,8 m/s2 a) Sau bao lâu thì viên đạn chạm đất? b) Viên đạn rơi xuống đất cách điểm bắn theo phương nằm ngang bao nhiêu mét? c) Ngay trước khi chạm đất, vận tốc của viên đạn có độ lớn bằng bao nhiêu? Bài làm ………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Đáp số: a) 3 s; b) 758 m; c) 252 m/s
Trang 3III TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG
Câu 1 Bi A có khối lượng lớn gấp 4 lần bi B Tại cùng một lúc và ở cùng một độ cao, bi A được thả rơi còn bị B được ném theo phương nằm ngang Nếu coi sức cản của không khí là không đáng kể thì
A bi A rơi chạm đất trước bi B
B bi A rơi chạm đất sau bi B
C cả hai bi đều rơi chạm đất cùng một lúc với vận tốc bằng nhau
D cả hai bi đều rơi chạm đất cùng một lúc với vận tốc khác nhau
Câu 2 Một vật được ném từ độ cao h = 45 m với vận tốc đầu có độ lớn v0 = 20 m/s theo phương nằm
ngang Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 10 m/s² Tầm ném xa của vật là
Câu 3 Một quả bóng được ném theo phương ngang với vận tốc đầu có độ lớn là v0 = 20 m/s và rơi xuống đất sau 4 s Lấy g = 10 m/s2 và bỏ qua sức cản của không khí Tầm bay xa (theo phương ngang) của quả
bóng bằng
Câu 4 Một quả bóng đặt trên mặt bàn được truyền một vận tốc theo phương nằm ngang Hình nào dưới
đây mô tả đúng quỹ đạo của quả bóng khi rời khỏi mặt bàn?
Câu 5 Một vật được ném từ độ cao H với vận tốc ban đầu v0 theo phương nằm ngang Nếu bỏ qua sức
cản của không khí thì tầm xa L sẽ
A tăng 4 lần khi v0 tăng 2 lần B tăng 2 lần khi H tăng 2 lần
C giảm 2 lần khi H giảm 4 lần D giảm 2 lần khi v0 giảm 4 lần
Câu 6 Một vật khối lượng m, được ném ngang từ độ cao h với vận tốc ban đầu v0 Tầm bay xa của nó
phụ thuộc vào những yếu tố nào?
A m và v0 B m và h C v0 và h D m,v0 và h
Câu 7 Chọn phát biểu sai?
A Gia tốc của chuyển động ném ngang là gia tốc rơi tự do
B Từ cùng một cao so với mặt đất ta có thể tăng độ lớn vận tốc ban đầu của vật ném ngang để vật rơi xuống đất nhanh hơn
C Trong chuyển động ném ngang, vectơ vận tốc của vật luôn đổi phương
D Trong chuyển động ném ngang, độ lớn vận tốc của vật tăng dần
Câu 8 Quỹ đạo của vật bị ném ngang có dạng
A một nhánh của đường parabol B cung tròn
Câu 9 Để tăng tầm xa của vật bị ném theo phương ngang khi lực cản không khí không đáng kể thì phương
pháp nào sau đây hiệu quả nhất?
A Giảm độ cao điểm ném B Giảm khối lượng vật bị ném
C Tăng độ cao điểm ném D Tăng vận tốc ném
Câu 10 Một quả bóng được ném theo phương ngang với vận tốc đầu có độ lớn là
v0 = 20 m/s và rơi xuống đất sau 3 s Lấy g = 10m/s2 và bỏ qua sức cản của không khí Quả bóng được ném
từ độ cao
Câu 11 Đối với hai vật bị ném ngang thì khẳng định nào sau đây là đúng?
A Vật nào có vận tốc ban đầu lớn hơn thì bay xa hơn
B Vật nào có khối lượng lớn hơn thì bay xa hơn
C Vật nào có khối lượng nhỏ hơn thì bay xa hơn
D Vật nào có vận tốc ban đầu và độ cao hơn ban đầu lớn hơn thì bay xa hơn
Câu 12 Một diễn viên đóng phim phải thực hiện một pha hành động khi điều khiển chiếc mô tô nhảy khỏi vách đá cao 50 m Lấy g = 9,8 m/s2, bỏ qua lực cản của không khí và xem chuyển động của mô tô khi rời
Trang 4vách đá là chuyển động ném ngang Để tiếp đất tại vị trí cách chân vách đá 90 m thì xe máy phải rời khỏi
vách đá với tốc độ bằng
A 11,7 m/s B 28,2 m/s C 56,3 m/s D 23,3 m/s
Câu 13 Chọn phát biểu sai cho chuyển động ném ngang?
A Gia tốc trong chuyển động ném ngang luôn không đổi cả về phương, chiều và độ lớn Đó là gia tốc
trọng trường g
B Vì gia tốc luôn không đổi nên đó là chuyển động thẳng biến đổi đều
C Độ lớn vận tốc tăng dần theo thời gian
D Thời gian chuyển động ném ngang bằng thời gian rơi tự do từ cùng một độ cao ban đầu
Câu 14 Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc v0 từ độ cao h so với mặt đất Chọn hệ trục toạ
độ Oxy sao cho gốc O trùng với vị trí ném, Ox theo chiều v0, Oy hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc thời
gian là lúc ném Thời gian chuyển động của vật từ lúc ném đến lúc chạm đất xác định bằng biểu thức
A t = 2h
g B t = 2h
g C t = h
2
t
h
Câu 15 Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc v0 từ độ cao h so với mặt đất Chọn hệ trục toạ
độ Oxy sao cho gốc O trùng với vị trí ném, Ox theo chiều v0, Oy hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc thời
gian là lúc ném Tầm xa L tính theo phương ngang xác định bằng biểu thức
A v0 g
h v
2h v
h v
g
Câu 16 (HK1 THPT Nguyễn Huệ TT Huế) Chọn phát biểu sai?
A Gia tốc của chuyển động ném ngang là gia tốc rơi tự do
B Từ cùng một cao so với mặt đất ta có thể tăng độ lớn vận tốc ban đầu của vật ném ngang để vật rơi
xuống đất nhanh hơn
C Trong chuyển động ném ngang, vectơ vận tốc của vật luôn đổi phương
D Trong chuyển động ném ngang, vectơ vận tốc của vật tăng dần
Câu 17 (HKI THPT Hai Bà Trưng 2020) Một vật được ném ngang với vận tốc ban đầu v0 không đổi
Khi vật ở độ cao ban đầu h thì tầm ném xa L Để tăng tầm ném xa 2 lần thì người ta nâng độ cao ban đầu
của vật ném thêm 6 m Độ cho ban đầu của h là
Câu 18 (KSCL THPT Yên Lạc_Vĩnh Phúc) Một hòn bi lăn dọc theo một cạnh của một mặt bàn hình
chữ nhật nằm ngang cao h = 1,25 m Khi ra khỏi mép bàn, nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn L
= 1,50 m (theo phương ngang) Lấy g = 10 m/s2 Thời gian rơi của bi và vận tốc ban đầu của hòn bi khi còn
lăn trên mặt ngang
A 0,25 s và 4 m/s B 0,35 s và 5 m/s C 0,5 s và 3 m/s D 0,125 s và 2 m/s
Câu 19 Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc v0 từ độ cao h so với mặt đất Chọn hệ trục toạ
độ Oxy sao cho gốc O trùng với vị trí ném, Ox theo phương vận tốc ban đầu, Oy hướng thẳng đứng xuống
dưới, gốc thời gian là lúc ném Độ lớn vận tốc của vật tại thời điểm t xác định bằng biểu thức
A v = v0 + gt B v = v02 + g t2 2 C v = v0 + gt D v = gt
Câu 20 Trong môn trượt tuyết, một vận động viên sau khi trượt trên đoạn đường dốc thì trượt ra khỏi dốc
theo phương ngang ở độ cao 90 m so với mặt đất Người đó bay xa được 180 m trước khi chạm đất Lấy g = 9,8 m/s2 Tốc độ của vận động viên đó khi vừa chạm đất gần bằng
Trang 5BÀI TẬP DÀNH CHO HỌC SINH SIÊU CHĂM CHỈ
Câu 21 (KSCL THPT Yên Lạc_Vĩnh Phúc) Một quả bóng lăn từ mặt bàn cao 2,4 m xuống mặt đất với
vận tốc ban đầu có phương ngang vA = 4 m/s Lấy g = 10 m/s2 Khi chạm đất vận tốc của quả bóng hợp với
mặt đất một góc bằng
Câu 22 Trên sân tennis có lưới cao 0,9 m và vận động viên Rafael Nadal đứng cách lưới
12 m, Để giao bóng, Nadal tung bóng thẳng đứng Khi bóng lên cao nhất, ở vị trí 2,5 m
so với mặt đất, Nadal mới đập bóng Trái bóng được đánh đi theo phương ngang Bóng
bay qua lưới và cách mép trên của lưới 10 cm Cho g =10m/s2 Độ lớn vận tốc của trái
bóng khi vừa qua lưới xấp xỉ bằng
A 21,8 m/s B 17,3 m/s C 18,5 m/s D 22,5 m/s
Câu 23 (KSCL THPT Yên Lạc _Vĩnh Phúc) Một khẩu súng trường bắn một viên đạn theo phương nằm
ngang nhằm vào điểm P trên màn ở cách đầu súng 25 m Viên đạn đập vào màn ở điểm bên dưới P một đoạn 5 mm Dịch chuyển màn theo phương ngang đi ra xa một đoạn 25 m và lại nhằm bắn lần nữa vào P
trên màn Bỏ qua sức cản không khí, khoảng cách từ điểm đạn đập vào màn tới P trong trường hợp này là
Câu 24 Một máy bay đang bay theo phương ngang với tốc độ v1= 108 km/h ở độ cao h = 80 m muốn thả bom trúng tàu chiến đang chuyển động thẳng đều ngược chiều theo phương ngang với tốc độ v2 = 54 km/h trong mặt phẳng thẳng đứng với máy bay Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2 Máy bay phải cắt bom khi nó
cách tàu chiến theo phương ngang một đoạn bằng
Câu 25 (KSCL THPT Yên Lạc_Vĩnh Phúc) Một vận động viên đứng cách lưới 8m theo phương ngang
và nhảy lên cao để đập bóng từ độ cao 3 m với mặt đất bóng đập theo phương ngang Lấy g =10 m/s2 Giả
sử đập bóng với tốc độ vừa đủ để bóng qua sát mép trên lưới cách mặt đất 2,24 m và bóng sẽ chạm đất ở
bên kia lưới, cách lưới theo phương ngang một khoảng bằng
Câu 26 (KT HK1 Chuyên Lương Thế Vinh_Đồng Nai) Từ độ cao h = 80 m so với mặt đất, một vật nhỏ
được ném ngang với tốc độ ban đầu v0 = 20 m/s Bỏ qua sức cản của không khí Lấy gia tốc rơi tự do g =
10 m/s2 Chọn gốc thời gian là khi ném vật Véctơ vận tốc của vật hợp với phương thẳng đứng một góc α
= 600 vào thời điểm
Câu 27 (KSCL THPT Yên Lạc_Vĩnh Phúc) Từ đỉnh tháp cao 30 m, ném một vật nhỏ theo phương
ngang với vận tốc ban đầu v0 = 20 m/s Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2 Gọi M là một chất điểm trên quỹ đạo tại vectơ vận tốc hợp với phương thẳng đứng một góc 600 Khoảng cách từ M dến mặt đất là
Câu 28 (HK1 Chuyên QH Huế) Đuôi A của xe tải nằm trên phương thẳng đứng kẻ từ H (như hình vẽ),
biết AH = 80 m, xe dài AB =2 m Cùng một lúc, từ H một vật được
ném ngang với vận tốc v0 =10 m/s thì xe tải bắt đầu chuyển động thẳng
đều với vận tốc v Biết vật rơi đúng điểm đầu B của xe Bỏ qua sức cản
của không khí và lấy g = 10 m/s2 Giá trị của v bằng
A.9,5 m/s B 10,0 m/s C 10,5 m/s.
D.11,0 m/s
H
80 m
Trang 6Câu 29 Từ một điểm ở độ cao h = 18 m so với mặt đất và cách tường nhà một
khoảng L = 3 m, người ta ném một hòn sỏi theo phương nằm ngang với vận tốc
ban đầu v0 Trên tường có một cửa sổ chiều cao a = 1 m, mép dưới của cửa cách
mặt đất một khoảng b = 2 m Hỏi giá trị của v0 phải nằm trong giới hạn nào để
hòn sỏi lọt qua cửa sổ? Bỏ qua bề dày tường, lấy g = 9,8 m/s2
A 1,8 m/s < v0 < 1,91 m/s B 1,71 m/s < v0 < 1,98 m/s
C 1,66 m/s < v0 < 1,71 m/s D 1,67 m/s < v0 < 1,91 m/s
Câu 30 (KSCL THPT Yên Lạc_Vĩnh Phúc) Từ một điểm ở trên cao người ta ném đồng thời hai vật với
vận tốc là v1 và v2 theo cùng phương ngang và ngược chiều nhau, với độ lớn v1 = 16 m/s và v2 = 4 m/s Sau bao lâu kể từ khi ném thì vectơ vận tốc của hai vật ấy vuông góc với nhau? Lấy g = 10 m/s2 Cho rằng khi
đó hai vật chưa chạm đất
Câu 31 Một hòn bi nhỏ lăn ra khỏi cầu thang theo phương ngang với vận tốc v0 = 4 m/s Mỗi bậc cầu thang cao h = 20 cm và rộng d = 30 cm Coi đầu cầu thang là bậc thứ 0 Lấy g = 10 m/s2 Bỏ qua lực cản của
không khí Lần chạm đầu tiên hòn bi sẽ chạm vào bậc thứ
-HẾT -
L
a
b
h