CHUYÊN ĐỀ ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM VẬT LÝ 10

Chuyên đề: Động học chất điểm VẬT LÝ 10 Tổng hợp lý thuyết Chương Động học chất điểm Chủ đề: Chuyển động thẳng Dạng 1: Xác định vận tốc, quãng đường thời gian chuyển động thẳng Dạng 2: Viết phương trình chuyển động thẳng Dạng 3: Vẽ đồ thị chuyển động thằng Chủ đề: Chuyển động thẳng biến đổi Dạng 1: Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường chuyển động thẳng biến đổi Dạng 2: Tính quãng đường vật giây thứ n n giây cuối Dạng 3: Viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi Chủ đề: Sự rơi tự Dạng 1: Tính quãng đường, vận tốc rơi tự Dạng 2: Tính quãng đường vật giây thứ n n giây cuối Dạng 3: Xác định vị trí vật gặp thả rơi thời điểm khác Chủ đề: Chuyển động tròn Dạng 1: Xác định tốc độ trung bình, tốc độ dài, tốc độ góc chuyển động tròn Chủ đề: Tính tương đối chuyển động, Cơng thức tính vận tốc Dạng 1: Xác định vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối vận tốc kéo theo Chủ đề: Sai số phép đo đại lượng vật lý Dạng 1: Tính sai số tuyệt đối, sai số tỉ đối phép đo đại lượng vật lý Bài tập tổng hợp Động học chất điểm Bài tập chương Động học chất điểm (P1) Bài tập chương Động học chất điểm (P2) Bài tập chương Động học chất điểm (P3) Bài tập trắc nghiệm Động học chất điểm 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (cơ - phần 1) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (cơ - phần 2) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (cơ - phần 3) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 1) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 3) Chủ đề: Chuyển động thẳng Dạng 1: Xác định vận tốc, quãng đường thời gian chuyển động thẳng Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường chuyển động thẳng biến đổi A Phương pháp & Ví dụ Sử dụng cơng thức sau: - Cơng thức tính độ lớn gia tốc: - Công thức vận tốc: v = v0 + at - Cơng thức tính qng đường: - Công thức độc lập thời gian: v2 – v02 = 2as Trong đó: a > chuyển động nhanh dần (CĐNDĐ) a < chuyển động chậm dần (CĐCDĐ) Bài tập vận dụng Bài 1: Một đoàn tàu chuyển động với v = 72 km/h hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt v1 = 54 km/h a) Sau kể từ lúc hãm phanh tàu đạt v = 36 km/h sau dừng hẳn b) Tính qng đường đồn tàu lúc dừng lại Hướng dẫn: Chọn chiều dương chiều chuyển động tàu, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh Đổi 72 km/h = 20 m/s 54 km/h = 15 m/s a Gia tốc tàu: Thời gian kể từ hãm phanh đến tàu đạt vận tốc v = 36 km/h = 10 m/s là: Từ v = v0 + a.t ⇒ Khi dừng lại hẳn: v2 = b) Quãng đường đoàn tàu được: v22 – v02 = 2as ⇒ s = (v22 – v02)/(2a) = 400 m Bài 2: Một xe lửa dừng lại hẳn sau 20s kể từ lúc bắt đầu hãm phanh Trong thời gian xe chạy 120 m Tính vận tốc xe lúc bắt đầu hãm phanh gia tốc xe Hướng dẫn: Vận tốc ban đầu xe lửa: Từ công thức v = v0 + at ⇒ v0 = v – at = - 20a (1) Quãng đường xe lửa từ hãm phanh đến lúc dừng lại: Từ (1) (2): a = -0,6 m/s2, v0 = 12 m/s Bài 3: Một canô chạy với v = 16 m/s, a = m/s đạt v = 24 m/s bắt đầu giảm tốc độ dừng hẳn Biết canô từ lúc bắt đầu tăng vận tốc dừng 10s Hỏi quãng đường canô chạy Hướng dẫn: Thời gian cano tăng tốc là: Từ công thức: v = v0 + at1 ⇔ 24 = 16 + 2.t1 ⇒ t1 = 4s Vậy thời gian giảm tốc độ: t2 = t – t1 = 6s Quãng đường tăng tốc độ: Gia tốc cano từ lúc bắt đầu giảm tốc độ đến dừng hẳn là: Quãng đường từ bắt đầu giảm tốc độ đến dừng hẳn: Quãng đường cano chạy là: s = s1 + s2 = 152m Bài 4: Một xe lửa chuyển động đoạn thẳng qua điểm A với v = 20 m/s, a = 2m/s2 Tại B cách A 100 m Tìm vận tốc xe Hướng dẫn: Độ dài quãng đường AB: ⇒ t = 4,14s ( nhận ) t = -24s ( loại ) Vận tốc xe: v = v0 + at ⇒ v = 20 + 4,14 = 28,28 m/s Bài 5: Một xe máy với v = 50,4 km/h người lái xe thấy có ổ gà trước mắt cách xe 24,5m Người phanh gấp xe đến ổ gà dừng lại a Tính gia tốc b Tính thời gian giảm phanh Hướng dẫn: Đổi 50,4 km/h = 14 m/s a v2 – v02 = 2as ⇒ a = (v2 – v02)/(2s) b Thời gian giảm phanh: Từ công thức: B Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Một viên bi lăn nhanh dần từ đỉnh máng nghiêng với v = 0, a = 0,5 m/s2 Sau viên bi đạt v = 2,5m/s? A.2,5s Hiển thị lời giải B 5s C 10s D 0,2s Câu 2: Một đoàn tàu bắt đầu chuyển động nhanh dần hết 1km thứ v1 = 10m/s Tính vận tốc v sau hết 2km A.10 m/s B 20 m/s C 10√2 m/s D 10√3 m/s Hiển thị lời giải Quãng đường đầu: v2 – v02 = 2.a.s ⇒ a = 0,05 m/s2 Vận tốc sau: v12 – v02 = 2.a.s’ ⇒ v12 – = 2.0,05.2000 ⇒ v1 = 10√2 m/s Câu 3: Một viên bi thả lăn mặt phẳng nghiêng không vận tốc đầu với gia tốc 0,1 m/s2 Hỏi sau kể từ lúc thả, viên bi có vận tốc m/s? A.20s B 10s C 15s D 12s Hiển thị lời giải v = v0 + at ⇒ = + 0,1t ⇒ t = 20s Câu 4: Một đoàn tàu bắt đầu rời ga chuyển động nhanh dần đều, sau 20s đạt đến vận tốc 36 km/h Sau tàu đạt đến vận tốc 54 km/h? A.10s B 20s C 30s D 40s Hiển thị lời giải Đổi: 36 km/h = 10 m/s; 54 km/h = 15 m/s Gia tốc tàu: Thời gian từ tàu bắt đầu chuyển động đến đạt vận tốc 15 m/s là: Câu 5: Một đồn tàu chạy với vận tốc 54 km/h hãm phanh Sau thêm 125 m dừng hẳn Hỏi 5s sau lúc hãm phanh, tàu chạy với vận tốc bao nhiêu? A.10 m/s B 10,5 km/h C 11 km/h D 10,5 m/s Hiển thị lời giải Đổi 54 km/h = 15 m/s Câu 6: Trong cơng thức tính qng đường chuyển động thẳng chậm dần dừng hẳn: A.v0 > 0; a < 0; s > B Cả A C C v0 < 0; a < 0; s > D v0 < 0; a > 0; s < Hiển thị lời giải thì: Chọn A Câu 7: Chọn phát biểu sai: A.Vectơ gia tốc chuyển động thẳng biến đổi chiều với vectơ vận tốc B.Vectơ gia tốc chuyển động thẳng biến đổi có phương khơng đổi C.Vectơ gia tốc chuyển động thẳng chậm dần ngược chiều với vectơ vận tốc D.Vectơ gia tốc chuyển động thẳng biến đổi có độ lớn khơng đổi Hiển thị lời giải Câu 8: Chọn câu sai: Khi chất điểm chuyển động thẳng biến đổi nó: A Có gia tốc trung bình khơng đổi B Có gia tốc khơng đổi C Chỉ chuyển động nhanh dần chậm dần D Có thể lúc đầu chuyển động chậm dần đều, sau nhanh dần Hiển thị lời giải Chọn C Câu 9: Chuyển động thẳng biến đổi chuyển động: A.Có quỹ đạo đường thẳng, vectơ gia tốc khơng B.Có quỹ đạo đường thẳng, vectơ gia tốc khơng thay đổi suốt q trình chuyển động C.Có quỹ đạo đường thẳng, vectơ gia tốc vận tốc khơng thay đổi suốt q trình chuyển động D.Có quỹ đạo đường thẳng, vectơ vận tốc khơng thay đổi suốt trình chuyển động Hiển thị lời giải Chọn B Câu 10: Chọn câu sai: Chất điểm chuyển động thẳng nhanh dần nếu: A a < v0 = B a > v0 = C a < v0 > D a > v0 > Hiển thị lời giải Chọn C Câu 11: Đặc điểm sau sai với chuyển động thẳng nhanh dần đều? A Hiệu quãng đường khoảng thời gian liên tiếp số B Vận tốc vật dương C Quãng đường biến đổi theo hàm bậc hai thời gian D Vận tốc biến đổi theo hàm bậc thời gian Hiển thị lời giải Chọn B Câu 12: Gia tốc đại lượng: A Đại số, đặc trưng cho tính khơng thay đổi vận tốc B Véctơ, đặc trưng cho thay đổi nhanh hay chậm vận tốc C Vectơ, đặc trưng cho tính nhanh hay chậm chuyển động D Vectơ, đặc trưng cho tính không thay đổi vận tốc D 0,10 m/s2 720,4 m Hiển thị lời giải Đáp án: B HD Giải: Ta có v = v0 + at Bài 16: Một đồn tàu chạy với tốc độ 72km/h hãm phanh, chạy thẳng chậm dần đều, sau 10s tốc độ giảm xuống 54km/h Sau kể từ lúc hãm tàu dừng lại A t = 30s B t = 60s C t = 40s D t = 50s Hiển thị lời giải Đáp án: C HD Giải: 72 km/h = 20 m/s; 54 m/h = 15 m/s Ta có v = v0 + at → Gia tốc tàu là: Khi tàu dừng lại v = m/s → Thời gian từ lúc hãm đến lúc tàu dừng lại là: Bài 17: Một vật ném lên thẳng đứng từ mặt đất với tốc độ 20m/s Lấy g = 10m/s2 bỏ qua sức cản khơng khí Khoảng thời gian từ lúc ném đến chạm đất là: A 1s B 2s C 4s D 6s Hiển thị lời giải Đáp án: C HD Giải: Ta có v = v0 + at Khoảng thời gian từ lúc ném đến lúc vật đạt độ cao cực đại là: → Thời gian từ lúc ném đến lúc vật chạm đất t' = 2t = 4s Bài 18: Một đoàn tàu chạy với vận tốc 54 (km/h) hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau thêm 125 (m) dừng hẳn giây sau hãm phanh, tàu chạy với vận tốc bằng: A 7,5 m/s B 10,5 m/s C 15 m/s D m/s Hiển thị lời giải Đáp án: B HD Giải: 54 km/h = 15 m/s Gia tốc đoàn tàu là: Vận tốc đoàn tàu sau 5s hãm phanh v = 15 - 0,9.5 = 10,5 m/s Bài 19: Một ô-tô chuyển động với vận tốc 21,6 (km/h) xuống dốc chuyển động nhanh dần với gia tốc a = 0,5 (m/s 2) xuống đến chân dốc đạt vận tốc 43,2 (km/h) Chiều dài dốc là: A m B 36 m C 216 m D 108 m Hiển thị lời giải Đáp án: D HD Giải: 21,6 km/h = m/s; 43,2 km/h = 12 m/s Áp dụng: v2 - v02 = 2as Bài 20: Một người đứng điểm A cách đường quốc lộ h = 100m nhìn thấy xe ô tô vừa đến B cách A d = 500m chạy đường với vận tốc v = 50kmm/h hình vẽ Đúng lúc nhìn thấy xe người chạy theo hướng AC biết (∠BAC = α) với vận tốc v2 Biết v2 = 20/√3 (km/h) Giá trị α là: A 60o 120o B 50o 100o C 40o 80o D 30o 120o Hiển thị lời giải Đáp án: A HD Giải: Gọi thời gian để người xe đến C t Ta có: AC = v2.t; BC = v1.t Xét tam giác ABC Xét tam giác ABH: Từ (1) (2) ta có: Bài 21: Một xe du lịch (1) chuyển động với vận tốc 50km/h (gần 14m/s) đến gần xe ca (2) dừng trước đèn đỏ Khi xe du lịch cách xe ca 100m đèn xanh bật sáng xe ca chuyển động với gia tốc 2m/s đạt đến vận tốc cuối 100km/h Đồ thị sau mô tả gần trường hợp trên? Hiển thị lời giải Đáp án: B HD Giải: Lập phương trình tọa độ xe: x1 = -100 + 14t; x2 = t2 Hai phương trình khơng cho nghiệm x1 = x2 Vậy xe không gặp Vậy B Bài 22: Một viên đạn pháo nổ độ cao 100m thành mảnh: mảnh A có vận tốc v1 = 60 m/s hướng thẳng đứng lên mảnh B có vận tốc v = 40m/s hướng thẳng đứng xuống Khoảng cách mảnh sau 0,5s kể từ lúc đạn nổ là: A 65 m B 50 m C 21 m D 18 m Hiển thị lời giải Đáp án: B HD Giải: Chọn gốc tọa độ vị trí đạn nổ, chiều dương hướng thẳng lên gốc thời gian lúc đạn nổ Phương trình chuyển động mảnh A B là: Khoảng cách H mảnh sau 0,5s là: H = |yA - yB| = 100.0,5 = 50 m Bài 23: Một thang máy chuyển động lên cao với gia tốc 2m/s Lúc thang máy có vận tốc 2,4m/s từ trần thang máy có vật rơi xuống Trần thang máy cách sàn h = 2,47m Hãy tính hệ quy chiếu gắn với mặt đất thời gian rơi vật: A 0,64s B 0,98s C 0,21s D 1,8s Hiển thị lời giải Đáp án: A HD Giải: Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất, chọn gốc tọa độ điểm ngang với sàn A, chọn t = thời điểm vật bắt đầu rơi phương trình chuyển động sàn là: y = 2,4t + t2 vật là: y = 2,47 + 2,4t + 0,5gt2 = 2,47 + 2,4t - 5t2 (Gia tốc có dấu âm chuyển động vật lên chậm dần với vận tốc ban đầu v0 = 2,4m/s) Vật chạm sàn sau thời gian t nghiệm phương trình: 2,47 + 2,4t - 5t2 = 2,4t + t2 Giải loại nghiệm âm ta t = 0,64s Bài 24: Một vật bng rơi tự nơi có g = 9,8m/s Lập biểu thức tính quãng đường vật rơi n giây giây thứ n Hiển thị lời giải Đáp án: A HD Giải: Phương trình quãng đường rơi: s = 0,5.gt2 Quãng đường rơi n giây là: Quãng đường rơi n - giây là: → Quãng đường rơi giây thứ n là: Bài 25: Một vật chuyển động thẳng nhanh dần với gia tốc a từ trạng thái đứng yên quãng đường s thời gian t Hãy tính khoảng thời gian vật hết mét cuối Hiển thị lời giải Đáp án: C HD Giải: Ta có: s = 0,5.a.t2 Với s = s – Suy ra: Bài 26: Hai tàu chuyển động với vận tốc v hướng đến O theo quỹ đạo đường thẳng hợp với góc 60o Xác định khoảng cách nhỏ tàu Cho biết ban đầu chúng cách O khoảng l = 20km l’ = 30 km A 6,35 m B 5,30 m C 2,41 m D 8,67 m Hiển thị lời giải Đáp án: D HD Giải: Gọi t thời điểm bất kì, ấy: Vị trí tàu so với O là: Đặt v.t = a Khoảng cách tàu là: Rút gọn ta được: lớn √75 Suy d(min) = √75 = 8,67km Bài 27: Một đường dốc AB có độ dài 400m Một người xe đạp với vận tốc 2m/s bắt đầu xuống dốc đỉnh A với gia tốc 0,2m/s2, lúc tơ lên dốc từ chân dốc B chậm dần với vận tốc 20m/s gia tốc 0,4 m/s Xác định thời điểm để hai xe cách 40m? A 22,25s 17,8s B 12,25s 12,8s C 12,5s 12,8s D 22,2s 13,8s Hiển thị lời giải Đáp án: A HD Giải: Chọn chiều dương chiều từ đỉnh đến chân dốc, gốc toạ độ đỉnh A, gốc thời gian lúc xe A xuống dốc Đối với xe A: Đối với xe B: Để hai xe cách 40m thì: |xA - xB| = 40 Bài 28: Đồ thị sau diễn tả phị thuộc gia tốc hướng tâm vào vận tốc xe qua quãng đường cong có dạng cung tròn nhất? Hiển thị lời giải Đáp án: A HD Giải: Gia tốc hướng tâm: a = an = v2/R → Đồ thị biểu diễn phụ thuộc a theo R cung Parabol Bài 29: Một sợi dây không dãn dài l = 1m, đầu giữ cố định O cách mặt đất 25m đầu buộc vào viên bi Cho viên bi quay tròn mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ góc ω = 20 (rad/s) Khi dây nằm ngang vật xuống dây đứt Lấy g = 10m/s2 Thời gian để viên bi chạm đất kể từ lúc dây đứt vận tốc viên bi lúc chạm đất là: A t = 0,5 (s) v = 36 (m/s) B t = 0,8 (s) v = 36 (m/s) C t = 1,0 (s) v = 30 (m/s) D t = 1,5 (s) v = 40 (m/s) Hiển thị lời giải Đáp án: C HD Giải: Vận tốc viên bi trước dây đứt là: v0 = ω.l = 20m/s Sau dây đứt, viên bi chuyển động vật bị ném xuống theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu v0 = 20m/s Chọn chiều dương chiều từ xuống, gốc toạ độ vị trí dây đứt, gốc thời gian lúc dây đứt → h = v0.t + 0,5.g.t2 Vật chạm đất h = 25m → v0.t + 0,5.g.t2 = 25 Giải phương trình ta được: t = 1s (loại nghiệm âm) Vận tốc viên bi lúc chạm đất là: v = v0 + g.t = 30m/s Bài 30: Có vật M N đầu cách khoảng l Cùng lúc vật chuyển động thẳng đều, m chạy B với vận tốc v1, N chạy C với vận tốc v2 Tính khoảng cách ngắn hai vật thời gian để đạt khoảng cách kể từ lúc bắt đầu chuyển động Hiển thị lời giải Đáp án: D HD Giải: Sau khoảng thời gian t: dM/B = l – v1.t dB/N = v2.t Áp dụng công thức hàm số côsin: → d2 = l2 – 2v1.l.t + v12.t2 + v22.t2 + 2.v1.v2.t2.cosα - 2l.v2.t.cosα → d2 = (v12 + v22 + 2v1v2cosα).t2 – 2l(v1 - v2cosα).t + l2 (1) Nhận xét (1) hàm số bậc hai t Do đó: ... lượng vật lý Bài tập tổng hợp Động học chất điểm Bài tập chương Động học chất điểm (P1) Bài tập chương Động học chất điểm (P2) Bài tập chương Động học chất điểm (P3) Bài tập trắc nghiệm Động học chất. .. chất điểm 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (cơ - phần 1) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (cơ - phần 2) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm. .. 3) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 1) 100 câu trắc nghiệm Động học chất điểm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2) 100 câu trắc nghiệm Động học chất