Chuyên đề gồm: lý thuyết vật lý 10, bài tập trắc nghiệm và bài tập tự luận hay có lời giải chi tiết. Học sinh có điều kiện làm bài thi trắc nghiệm hoặc tự luận dưới dạng đề thi học kỳ hoặc đề thi THPT Quốc gia. Tài liệu này như cẩm nanng luyện thi đại học cao đẳng của học sinh phổ thông
1 CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU I KIẾN THỨC: Chuyển động thẳng chuyển động vật có quỹ đạo đường thẳng, có vận tốc quãng đường Chuyển động thẳng có ba đại lượng đặc trưng là: vận tốc, quãng đường thời gian chuyển động x x0 x Vận tốc trung bình: v = = t t0 t Độ dời: x x xo v.(t to ) v.t s Tốc độ trung bình: vtb = t Quãng đường được: s = v t Phương trình chuyển động thẳng đều: x = x + v (t - t ) Nếu chọn gốc tọa độ gốc thời gian vị trí vật bắt đầu dời chổ (x = 0, t0 = 0) x = s = v t Chú ý: Chọn chiều dương chiều chuyển động vật (nếu có nhiều vật) * Vật chuyển động chiều dương v > 0, ngược chiều dương v < * Vật phía dương trục tọa độ x > 0, phía âm trục tọa độ x < Nếu hai vật chuyển động (trên hệ tọa độ) + hai vật gặp x1 = x2 + hai vật cách khoảng s x1 x2 = s * Nếu gốc thời gian lúc bắt đầu chuyển động t = II CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN: Dạng 1: Tính vận tốc trung bình Bài 1: Một ơtơ chạy đoạn đường thẳng từ địa điểm A đến địa điểm B phải khoảng thời gian t Tốc độ ôtô nửa đầu khoảng thời gian 60km/h nửa cuối 40km/h Tính tốc độ trung bình ơtơ đoạn đường AB Đs: vtb = 50km/h Bài 2: Một người xe đạp chuyển động đoạn đường thẳng AB có độ dài s Tốc độ xe đạp nửa đầu đoạn đường 12km/h nửa cuối 18km/h Tính tốc độ trung bình xe đạp đoạn đường AB Đs: vtb = 14,4km/h Dạng 2: Lập phương trình chuyển động – xác định vị trí thời điểm hai vật gặp VÍ DỤ MINH HỌA: Bài 3: lúc ôtô khởi hành từ A B với vận tốc 20m/s Chuyển động thẳng a Lập phương trình chuyển động b Lúc 11h người vị trí nào.? c Người cách A 40km lúc giờ? Bài 4: Hai thành phố A B cách 250km Lúc 7h sáng,2 ô tô khởi hành từ hai thành phố hướng Xe từ A có vận tốc v = 60km/h, xe có vận tốc v = 40 km/h Hỏi ô tô gặp lúc giờ? vị trí cách B km? A 9h30ph; 100km B 9h30ph; 150km C 2h30ph; 100km D 2h30ph; 150km HD : - Chọn trục tọa độ đường thẳng AB, gốc toạ độ A(A=O) - Chiều dương từ A đến B - Gốc thời gian lúc 7h Ptcđ : x1 = 60t; x2 = 250 - 40t Hai xe gặp nhau: x1 = x2 60t = -40t +250 ⇒ t = 2,5h; x = 150km t = 2,5h; x = 150km ⇒ t = 2,5h; x = 150km t = 7+ = 9h30ph; cách B 100 km Trang - - Bài 5: Cùng lúc hai điểm A B cách 10km có hai ơtơ chạy chiều đoạn đường thẳng từ A đến B Vận tốc ôtô chạy từ A 54km/h ôtô chạy từ B 48km/h Chọn A làm mốc, chọn thời điểm xuất phát hai xe làm mốc thời gian chọn chiều chuyển động hai ôtô làm chiều dương a Viết phương trình chuyển động hai ôtô b xác định thời điểm vị trí hai xe gặp Đs: a xA = 54t, xB = 48t + 10; b sau giờ, cách A 90km phía B Bài 6: Lúc ôtô xuất phát từ A B với vận tốc 60Km/h lúc ôtô khác xuất phát từ B A với vận tốc 50km/h A B cách 220km a Lấy AB làm trục tọa độ, A gốc tọa độ, chiều dương từ A đến B gốc thời gian lúc 6giờ, lập phương trình chuyển động xe b Xác định vị trí thời gian hai xe gặp Đs: a x1 = 60t, x2 = 220 - 50t; b cách A 120 km phía B Bài 7: Hai vật chuyển động ngược chiều qua A B lúc, ngược chiều để gặp Vật qua A có vận tốc v1 = 10m/s, qua B có vận tốc v2 = 15m/s AB = 100m a Lấy trục tọa độ đường thẳng AB, gốc tọa độ B, có chiều dương từ A sang B, gốc thời gian lúc chúng qua A B Hãy lập phương trình chuyển động vật b Xác định vị trí thời điểm chúng gặp c Xác định vị trí thời điểm chúng cách 25m Đs: a x1 = -100+ 10t, x2 = -15t; b t = 4s x = -60m III ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP: Câu 1: Phương trình chuyển động chất điểm dọc theo trục Ox có dạng: x = + 60t (x: m, t đo giờ) Chất điểm xuất phát từ điểm chuyển động với vận tốc bao nhiêu? A Từ điểm O, với vận tốc 5km/h B Từ điểm O, với vận tốc 60 km/h C Từ điểm M, cách O km, với vận tốc km/h D Từ điểm M, cách O km, với vận tốc 60 km/h Câu 2: Một vật chuyển động thẳng với vận tốc v= 2m/ s Và lúc t= 2s vật có toạ độ x= 5m Phương trình toạ độ vật A x= 2t +5 B x= -2t +5 C x= 2t +1 D x= -2t +1 Câu 3: Phương trình vật chuyển động thẳng có dạng: x = -3t + (m; s) Kết luận sau A Vật chuyển động theo chiều dương suốt thời gian chuyển động B Vật chuyển động theo chiều âm suốt thời gian chuyển động x(m C Vật đổi chiều chuyển động từ dương sang âm thời điểm t= 4/3 s ) D Vật đổi chiều chuyển động từ âm sang dương toạ độ x= m Câu 4: Trên hình đồ thị tọa độ-thời gian vật chuyển động thẳng Cho 25 biết kết luận sau sai? A Toạ độ ban đầu vật xo = 10m 10 B Trong giây vật 25m C Vật theo chiều dương trục toạ độ O t(s) D Gốc thời gian chọn thời điểm vật cách gốc toạ độ 10m Câu 5: Trong đồ thị sau đây, đồ thị có dạng vật chuyển động thẳng đều? A Đồ thị a B Đồ thị b d C Đồ thị a c D Các đồ thị a, b c x x O a) v b) O t t Trang - - O x c) t O d) t Câu 6: Một vật chuyển động thẳng không đổi chiều quãng đường dài 40m Nửa quãng đường đầu vật hết thời gian t1 = 5s, nửa quãng đường sau vật hết thời gian t = 2s Tốc độ trung bình quãng đường là: A 7m/s B 5,71m/s C 2,85m/s D 0,7m/s Câu 7: Một vật chuyển động thẳng không đổi chiều Trên quãng đường AB, vật nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 = 20m/s, nửa quãng đường sau vật với vận tốc v = 5m/s Vận tốc trung bình quãng đường là: A 12,5m/s B 8m/s C 4m/s D 0,2m/s Câu 8: Một xe chuyển động thẳng không đổi chiều; đầu xe chạy với vận tốc trung bình 60km/h,3 sau xe chạy với vận tốc trung bình 40km/h Vận tốc trung bình xe suốt thời gian chạy là: A 50km/h B 48km/h C 44km/h D 34km/h Câu 9: Một xe chuyển động thẳng khơng đổi chiều có vận tốc trung bình 20 km/h đoạn đường đầu 40 km/h đoạn đường cịn lại Vận tốc trung bình xe đoạn đường là: A 30km/h B 32km/h C 128km/h D 40km/h Câu 10: Một xe chuyển động thẳng không đổi chiều, nửa thời gian đầu xe chạy với vận tốc 12km/ h Trong nửa thời gian sau xe chạy với vận tốc 18km/h Vận tốc trung bình suốt thời gian là: A 15km/h B 14,5km/h C 7,25km/h D 26km/h Câu 11: Một ngừơi xe đạp 2/3 đoạn đừơng đầu với vận tốc trung bình 10km/h 1/3 đoạn đừơng sau với vận tốc trung bình 20km/h Vận tốc trung bình ngừơi xe đạp quãng đừơng A 12km/h B 15km/h C 17km/h D 13,3km/h Câu 12: Một ô tơ chuyển động đoạn đường thẳng có vận tốc luôn 80 km/h Bến xe nằm đầu đoạn thẳng xe ô tô xuất phát từ điểm cách bến xe km Chọn bến xe làm vật mốc, chọn thời điểm ô tô xuất phát làm mốc thời gian chọn chiều chuyển động tơ làm chiều dương Phương trình chuyển động xe ô tô đoạn đường thẳng là: A x = + 80t B x = 80 – 3t C x = – 80t D x = 80t Câu 13: Cùng lúc hai điểm A B cách 10 km có hai tô chạy chiều đường thẳng từ A đến B Vận tốc ô tô chạy từ A 54 km/h ô tô chạy từ B 48 km/h Chọn A làm mốc, chọn thời điểm xuất phát hai xe ô tô làm mốc thời gian chọn chiều chuyển động hai xe làm chiều dương Phương trình chuyển động tơ chạy từ A từ B là? A xA = 54t;xB = 48t + 10 B xA = 54t + 10; xB = 48t C xA = 54t; xB = 48t – 10 D xA = -54t, xB = 48t Câu 14: Nội dung 13, hỏi khoảng thời gian từ lúc hai ô tô xuất phát đến lúc ô tô A đuổi kịp ô tô B khoảng cách từ A đến địa điểm hai xe gặp A h; 54 km B h 20 ph; 72 km C h 40 ph; 90 km D h; 108 km Câu 15: Trong phương trình chuyển động thẳng sau đây, phương trình biểu diễn chuyển động khơng xuất phát từ gốc toạ độ ban đầu hướng gốc toạ độ? A x=15+40t (km, h B x=80-30t (km, h C x= -60t (km, h D x=-60-20t (km, h Đáp án ĐỀ SỐ câu 10 11 12 13 14 15 Đáp án D C C B D B B B B A A A A C B CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I TÓM TẮT KIẾN THỨC: A Các khái niệm bản: Vận tốc: v = v0 + at Quãng đường: s v t at 2 Hệ thức liên hệ: v v02 2as v v 02 v v 02 v v 2as;a ;s 2s 2a Trang - - Phương trình chuyển động: x x v0 t at Chú ý: Chuyển động thẳng nhanh dần a v > 0; Chuyển động thẳng chậm dần a v < Bài toán gặp chuyển động thẳng biến đổi đều: - Lập phương trình toạ độ chuyển động: a t2 a t2 x1 x 02 v02 t ; x x 02 v02 t 2 - Khi hai chuyển động gặp nhau: x1 = x2 Giải phương trình để đưa ẩn toán Khoảng cách hai chất điểm thời điểm t: d x1 x Một số toán thường gặp: Bài toán 1: Một vật chuyển động thẳng nhanh dần đoạn đường s 1và s2 hai khoảng thời gian liên tiếp t Xác định vận tốc đầu gia tốc vật at v s1 v t Giải hệ phương trình: a s s 2v t 2at 1 Bài toán 2: Một vật bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần Sau quãng đường s1 vật đạt vận tốc v1 Tính vận tốc vật quãng đường s2 kể từ vật bắt đầu chuyển động s v v1 s1 Bài toán 3: Một vật bắt đầu chuyển động nhanh dần không vận tốc đầu: a - Cho gia tốc a quãng đường vật giây thứ n: s na s a - Cho quãng đường vật giây thứ n gia tốc xác định bởi: n Bài toán 4: Một vật chuyển động với vận tốc v0 chuyển động chầm dần đều: v2 - Nếu cho gia tốc a quãng đường vật dừng hẳn: s 2a v - Cho quãng đường vật dừng hẳn s, gia tốc: a 2s v0 - Cho a thời gian chuyển động: t = a a - Nếu cho gia tốc a, quãng đường vật giây cuối cùng: s v0 na s a - Nếu cho quãng đường vật giây cuối s , gia tốc: n Chuyển động thẳng biến đổi: - Chuyển động thẳng biến đổi: a 0; a const - Chuyển động thẳng biến đổi đều: +Nhanh dần đều:a.v >0 +Chậm dần đều: a.v đồ thị xuống a < Đường đi: a)Biểu thức: s v0 t t0 a t t0 Thông thường người ta lấy to=0 nên s v t a.t 2 Chú ý: a, v0 giá trị mặc độ lớn (vì đường khơng 0 đồ thị lõm xuống a 0), gốc toạ độ vị trí rơi Ta giải toán rơi tự chuyển động thẳng biến đổi với: v = 0, a = g * Chuyển động ném thẳng có vận tốc đầu v 0, tuỳ theo chiều trục toạ độ xác định giá trị đại số g v0 - Quãng đường vật rơi n giây: s n = gn2 - Quãng đường vật rơi giây thứ n: s n s n s n = - Quãng đường n giây cuối: s n / c = g(2n-1) g(2t-n)n * Bài toán giọt nước mưa rơi: Giọt chạm đất, giọt n bắt đầu rơi Gọi t thời gian để giọt nước mưa tách khỏi mái nhà Thời gian: - giọt rơi (n-1)t0 - giọt rơi (n-2)t0 - giọt (n-1) rơi t0 - Quãng đường giọt nước mưa rơi tỉ lệ với số nguyên lẽ liên tiếp(1,3,5,7, …) II Bài tập tự luận: Trang - - Bài 1: Một vật rơi tự từ độ cao 9,6m xuống đất Tính thời gian rơi vận tốc chạm đất Lấy g = 9,8m/s2 Bài 2: Một đá rơi từ miệng giếng cạn đến đáy giếng 3s Tính độ sâu giếng, lấy g = 9,8m/s2 Bài 3: Một vật thả rơi tự nơi có g = 9,8m/s Tính quãng đường vật rơi 3s giây thứ Bài 4: Có vật rơi tự từ hai độ cao khác xuống đất, thời gian rơi vật gấp đôi thơi gian rơi vật Hãy so sánh quãng đường rơi hai vật vận tốc hai vật chạm đất Bài 5: Trong 0,5s cuối trước chạm đất, vật rơi tự quãng đường gấp đơi qng đường 0,5s trước Lấy g = 10 m/s2, tính độ cao thả vật Bài 6: Một vật rơi tự giây cuối rơi 35m Tính thời gian từ lúc bắt đầu rơi tới chạm đất Bài 7: Một vật rơi tự nơi có g = 10 m/s Trong 2s cuối vật rơi 180m Tính thời gian rơi độ cao nơi thả vật Đáp án: 10s - 500m Bài 8: Tính thời gian rơi hịn đá, biết 2s cuối vật rơi quãng đường dài 60m Lấy g = 10 m/s2 Bài 9: Tính quãng đường vật rơi tự giây thứ Lấy g = 10 m/s Bài 10: Một vật rơi tự nơi có g = 10 m/s2, thời gian rơi 10s Tính: a) Thời gian vật rơi mét b) Thời gian vật rơi mét cuối Bài 11: Từ độ cao 20m vật thả rơi tự Lấy g = 10 m/s2 Tính: a) Vận tốc vật lúc chạm đất b) Thời gian rơi c) Vận tốc vật trước chạm đất 1s Bài 12: Một vật rơi tự do, thời gian rơi 10s Lấy g 10m / s Tính: a) Thời gian rơi 90m b) Thời gian vật rơi 180m cuối Đáp số: 2s Bài 13: Thời gian rơi vật thả rơi tự 4s Lấy g = 10 m/s Tính: a) Độ cao nơi thả vật b) Vận tốc lúc chạm đất c) Vận tốc trước chạm đất 1s d) Quãng đường vật giây cuối Bài 14: Trước chạm đất 1s, vật thả rơi tự có vận tốc 30m/s Lấy g = 10 m/s Tính: a) Thời gian rơi b) Độ cao nơi thả vật c) Quãng đường vật giây thứ hai d) Vẽ đồ thị (v, t) 5s đầu Bài 15: Hai đá A B thả rơi từ độ cao A thả rơi sau B khoảng thời gian 0,5s Tính khoảng cách A B sau khoảng thời gian 2s kể từ A bắt đầu rơi Lấy g = 9,8 m/s Bài 16: Từ đỉnh tháp, người ta thả rơi vật Một giây sau tầng tháp thấp 10m, người ta thả rơi vật thứ Hai vật đụng sau kể từ vật thứ thả? Lấy g = 10 m/s Bài 17: Sau 2s kể từ giọt nước thứ bắt đầu rơi, khoảng cách hai giọt nước 25m Tính xem giọt nước thứ rơi trễ giọt nước thứ bao lâu? Lấy g = 10 m/s Bài 18: Từ vách núi, người ta buông rơi hịn đá xuống vực sâu Từ lúc bng đến lúc nghe tiếng đá chạm đáy vực 6,5s Biết vận tốc truyền âm 360m/s Lấy g = 10 m/s Tính: a) Thời gian rơi b) Khoảng cách từ vách núi tới đáy vực Bài 19: Các giọt nước mưa rơi từ mái nhà xuống sau khoảng thời gian Giọt chạm đất giọt bắt đầu rơi Tìm khoảng cách giọt nước nhau, biết mái nhà cao 16m Bài 20: Hai giọt nước rơi khỏi ống nhỏ giọt sau 0,5s Lấy g = 10 m/s 2: a) Tính khoảng cách hai giọt nước sau giọt thứ rơi 0,5s; 1s; 1,5s b) Hai giọt nước chạm đất cách khoảng thời gian bao nhiêu? III Bài tập trắc nghiêm: Trang - - Câu 21: Công thức liên hệ vận tốc ném lên theo phương thẳng đứng độ cao cực đại đạt A v02 = gh B v02 = 2gh C v02 = gh D v0 = 2gh Câu 22: Chọn câu sai A Khi rơi tự vật chuyển động hoàn toàn B Vật rơi tự không chịu sức cản khơng khí C Chuyển động người nhảy dù rơi tự D Mọi vật chuyển động gần mặt đất chịu gia tốc rơi tự Câu 23: Một vật rơi tự không vận tốc ban đầu từ độ cao 5m xuống Vận tốc chạm đất A v = 8,899m/s B v = 10m/s C v = 5m/s D v = 2m/s Câu 24: Một vật thả từ máy bay độ cao 80m Cho vật rơi tự với g = 10m/s 2, thời gian rơi A t = 4,04s B t = 8,00s C t = 4,00s D t = 2,86s Câu 25: Hai viên bi sắt thả rơi độ cao cách khoảng thời gian 0,5s Lấy g = 10m/s Khoảng cách hai viên bi sau viên thứ rơi 1,5s A 6,25m B 12,5m C 5,0m D 2,5m Câu 26: Một người thợ xây ném viên gạch theo phương thẳng đứng cho người khác tầng cao 4m Người việc giơ tay ngang bắt viên gạch Lấy g = 10m/s Để cho viên gạch lúc người bắt khơng vận tốc ném A v = 6,32m/s2 B v = 6,32m/s C v = 8,94m/s2 D v = 8,94m/s Câu 27: Người ta ném vật từ mặt đất lên cao theo phương thẳng đứng với vận tốc 4,0m/s Lấy g = 10m/s2 Thời gian vật chuyển động độ cao cực đại vật đạt A t = 0,4s; H = 0,8m B t = 0,4s; H = 1,6m C t = 0,8s; H = 3,2m D t = 0,8s; H = 0,8m CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I Kiến thức cần nhớ t 2 Chu kì quay: T Tần số: f n f T 2 2 2 r Vận tốc góc: 2 f Vận tốc dài: v r 2 fr T T v Gia tốc hướng tâm: aht r r T: chu kì (s); f: tần số (Hz); : vận tốc góc (rad/s); v: vận tốc dài (m/s); r: bán kính (m); a: gia tốc hướng tâm (m/s2); t: thời gian quay (s); n: số vòng quay * Vận dụng công thức: s + Liên hệ toạ độ cong toạ độ góc: s = R + Vận tốc dài v = = const t + Liên hệ: v = R t 2 1 , n: số vòng quay/giây + Tần số f = n + 2n + Chu kỳ quay T = n T v2 R const + Gia tốc hướng tâm aht = R + Vận tốc góc * Lưu ý: Khi vật vừa quay tròn vừa tịnh tiến, cần ý: + Khi vật có hình trịn lăn khơng trượt, độ dài cung quay điểm vành quãng đường + Vận tốc điểm mặt đất xác định công thức cộng vận tốc * Vận tốc dài gia tốc hướng tâm điểm trái đất có vĩ độ : Trái đất quay quanh trục qua địa cực nên điểm mặt đất chuyển động trịn vận tốc góc , đường trịn có tâm nằm trục trái đất Trang - 10 - ... đường thẳng Cứ 10m người lại nhìn đồng hồ đo khoảng thời gian Kết đo ghi bảng sau: TT x(m) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 t(s) 8 10 10 12 12 12 14 14 A Vận tốc trung bình đoạn đường 10m lần thứ 1,25m/s... 60m Lấy g = 10 m/s2 Bài 9: Tính quãng đường vật rơi tự giây thứ Lấy g = 10 m/s Bài 10: Một vật rơi tự nơi có g = 10 m/s2, thời gian rơi 10s Tính: a) Thời gian vật rơi mét b) Thời gian vật rơi mét... với vật có vật khác chuyển động Trang - 12 - v23 B2:Gọi tên cho vật: + vật vật đứng yên hệ quy chiếu tuyệt đối + vật vật chuyển động độc lập hệ quy chiếu tuyệt đối + vật vật chuyển động vật chuyển