a. Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động thẳng của ô tô, chiều dương của trục hướng theo chiều chuyển động. Chọn mốc thời gian là lúc ô tô bắt đầu tăng ga.. Nhưng do bị mất phan[r]
(1)Giải tập SBT Vật lý lớp 10 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều Bài 3.1 trang 10 Sách tập (SBT) Vật lí 10
Câu sai?
Trong chuyển động thẳng nhanh dần A vectơ gia tốc ngược chiều với vectơ vận tốc
B vận tốc tức thời tăng theo hàm số bậc thời gian C quãng đường tăng theo hàm số bậc hai thời gian D gia tốc đại lượng không đổi
Hướng dẫn trả lời: Chọn đáp án A
Bài 3.2, 3.3, 3.4 trang 11 Sách tập (SBT) Vật lí 10 3.2 Chỉ câu sai.
A Vận tốc tức thời chuyển động thẳng biến đổi có độ lớn tăng giảm theo thời gian
B Gia tốc chuyển động thẳng biến đổi có độ lớn khơng đổi
C Vectơ gia tốc chuyển động thẳng biến đổi chiều ngược chiều với vectơ vận tốc
D Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, quãng đường khoảng thời gian
Hướng dẫn trả lời: Chọn đáp án D 3.3 Câu đúng?
Cơng thức tính quãng đường chuyển động thẳng nhanh dần
(2)3.4 Câu đúng?
Phương trình chuyển động chuyển động thẳng chậm dần
Hướng dẫn trả lời: Chọn đáp án D
Bài 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 trang 12 Sách tập (SBT) Vật lí 10
3.5 Trong công thức liên hệ quãng đường được, vận tốc gia tốc chuyển động thẳng nhanh dần (v2 – v
02 = 2as), ta có điều kiện đây?
A s > 0; a > 0; v > v0 B s > 0; a < 0; v < v0
C s > 0; a > 0; v < v0 D s > 0; a < 0; v > v0
Hướng dẫn trả lời: Chọn đáp án A
3.6 Hình 3.1 đồ thị vận tốc theo thời gian xe máy chuyển động một đường thẳng Trong khoảng thời gian nào, xe máy chuyển động chậm dần đều?
A Trong khoảng thời gian từ đến t1
B Trong khoảng thời gian từ t1 đến t2
(3)D Các câu trả lời A, B, C sai Hướng dẫn trả lời:
Chọn đáp án C
3.7 Khi ô tô chạy với vận tốc 10 m/s đoạn đường thẳng người lái xe tăng ga ô tô chuyển động nhanh dần Sau 20 s, ô tô đạt vận tốc 14 m/s Gia tốc a vận tốc v ô tô sau 40 s kể từ lúc bắt đầu tăng ga bao nhiêu?
A a = 0,7 m/s2; v = 38 m/s B a = 0,2 m/s2; v = 18 m/s.
C a = 0,2 m/s2; v = m/s D a = 1,4 m/s2; v = 66 m/s.
Hướng dẫn trả lời: Chọn đáp án B
3.8 Cũng toán trên, hỏi quãng đường s mà ô tô sau 40 s kể từ lúcbắt đầu tăng ga tốc độ trung bình vtb quãng đường bao nhiêu?
A s = 480 m; vtb = 12 m/s B s = 360 m; vtb = m/s
C s = 160 m; vtb = m/s D s = 560 m; vtb = 14 m/s
Hướng dẫn trả lời Chọn đáp án D
3.9 Khi ô tô chạy với vận tốc 10 m/s đoạn đường thẳng người lái xe hãm phanh ô tô chuyển động chậm dần Cho tới dừng hẳn lại tơ chạy thêm 100 m Gia tốc a ô tô bao nhiêu?
A a = -0,5 m/s2 C a = -0,2 m/s2.
B a = 0,2 m/s2 D a = 0,5 m/s2.
Hướng dẫn trả lời: Chọn đáp án A
Bài 3.10 trang 13 Sách tập (SBT) Vật lí 10
Hai ô tô chuyển động đường thẳng Ô tô A chạy nhanh dần ô tô B chạy chậm dần So sánh hướng gia tốc hai ô tô trường hợp sau :
a) Hai ô tô chạy chiều b) Hai ô tô chạy ngược chiều Hướng dẫn trả lời:
(4)a) Hai tơ chạy chiều (Hình 1): Ơ tô A chạy theo chiều dương (+) chuyển động nhanh dần nên gia tốc a1 chiều với vận tốc v1 Cịn tơ B
chạy theo chiều dương (+) chuyển động chậm dần nên gia tốc a2 ngược
chiều với vận tốc v2 Trong trường hợp này, gia tốc a1 a2 hai ô tô ngược hướng
(cùng phương, ngược chiều)
b) Hai ô tô chạy ngược chiều (Hình 2): Ơ tơ A chạy theo chiều dương (+) chuyển động nhanh dần nên gia tốc a1 chiều với vận tốc v1 Cịn tơ B chạy
ngược chiều dương (+) chuyển động chậm dần nên gia tốc a2 ngược chiều
với vận tốc v2 Trong trường hợp này, gia tốc a1 a2 hướng (cùng phương,
cùng chiều)
Bài 3.11 trang 13 Sách tập (SBT) Vật lí 10
(5)Hướng dẫn trả lời:
Căn vào đồ thị vận tốc vật I, II, III, IV vẽ hình 3.2 ta xác định vận tốc đầu v0và vận tốc tức thời v vật chuyển động, tính gia tốc theo cơng thức
Sau thay giá trị tìm vào cơng thức tính vận tốc v cơng thức tính quãng đường vật chuyển động:
Vật I: v0 = 0; v = 20 m/s; t = 20 s; ; v = t; s = t2/2
Vật II: v0 = 20 m/s; v = 40 m/s; t = 20 s; a = 20/20 = 1m/s2; v = 20 + t; s = 20t
+ t2/2.
Vật III: v = v0 = 20 m/s; t = 20 s; a = 0; s = 20t
Vật IV: v0 = 40 m/s; v = m/s; t = 20 s; a = −40/20 = −2m/s2; v = 40 – 2t; s =
40t − t2.
Bài 3.12 trang 13 Sách tập (SBT) Vật lí 10
Khi ô tô chạy với vận tốc 12 m/s đoạn đường thẳng người lái xe tăng ga cho ô tô chạy nhanh dần
Sau 15 s, ô tô đạt vận tốc 15 m/s a) Tính gia tốc tơ
b) Tính vận tốc ô tô sau 30 s kể từ tăng ga
c) Tính qng đường tơ sau 30 s kể từ tăng ga Hướng dẫn trả lời:
a Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động thẳng ô tô, chiều dương trục hướng theo chiều chuyển động Chọn mốc thời gian lúc ô tô bắt đầu tăng ga Gia tốc ô tô bằng:
b Vận tốc ô tô sau 30 s kể từ tăng ga: v = v0 + at = 12 + 0,2.30 = 18(m/s)
(6)Bài 3.13 trang 13 Sách tập (SBT) Vật lí 10
Khi chạy với vận tốc 36 km/h tơ bắt đầu chạy xuống dốc Nhưng bị phanh nên ô tô chuyển động thẳng nhanh dần với gia tốc 0,2 m/s2 xuống hết đoạn
dốc có độ dài 960 m
a) Tính khoảng thời gian ô tô chạy xuống hết đoạn dốc b) Vận tốc ô tô cuối đoạn dốc bao nhiêu?
Hướng dẫn trả lời:
a Ơ tơ chuyển động với vận tốc v0 = 36 km/h = 10 m/s xuống dốc chuyển
động thẳng nhanh dần với gia tốc a = 0,2 m/s2 Do qng đường tơ khoảng thời gian t tính theo cơng thức s = v0t + at2/2, thay số vào ta
được
960 = 10t + 0,2t2/2 <=> t2 + 100t − 9600 = 0
Do giải t = 60 s
b Vận tốc ô tô cuối đoạn dốc
v = v0 + at = 10 + 0,2.60 = 22(m/s) = 79,2(km/h)
Bài 3.14 trang 13 Sách tập (SBT) Vật lí 10
Một đoàn tàu bắt đầu rời ga chuyển động thẳng nhanh dần Sau chạy 1,5 km đồn tàu đạt vận tốc 36 km/h Tính vận tốc đoàn tàu sau chạy km kể từ đoàn tàu bắt đầu rời ga
Hướng dẫn trả lời:
Công thức độc lập với thời gian chuyển động thẳng nhanh dần là: v2 − v02
=2as
Gọi v1 vận tốc đoàn tàu sau đoạn đường s1 = 1,5 km v2 vận
tốc đoạn tàu sau chạy đoạn đường s2 = km kể từ đoàn tàu bắt đầu
rời ga
Vì gia tốc a khơng đổi vận tốc ban đầu v0 = 0, nên ta có: v12 = 2as1; v22 = 2as2
Do
Bài 3.15 trang 13 Sách tập (SBT) Vật lí 10
(7)a) Tính gia tốc viên bi chuyển động máng nghiêng
b) Tính quãng đường viên bi sau giẩy kể từ bắt đầu chuyển động Hướng dẫn trả lời
a Trong chuyển động thẳng nhanh dần không vận tốc đầu, quãng đường viên bi sau khoảng thời gian t liên hệ với gia tốc a theo công thức s = at2/2
b Theo kết trên, ta tìm quãng đường viên bi sau khoảng thời gian t = 5s
s5 = 12,5.8 = 100 cm
Bài 3.16 trang 13 Sách tập (SBT) Vật lí 10
Một vật chuyển động thẳng nhanh dần có vận tốc đầu 18 km/h Trong giây thứ năm, vật quãng đường 5,9 m
a) Tính gia tốc vật
b) Tính quãng đường vật sau khoảng thời gian 10 s kể từ vật bắt đầu chuyển động
Hướng dẫn trả lời:
a Trong chuyển động thẳng nhanh dần với vận tốc đầu v0, quãng đường vật sau khoảng thời gian t liên hệ với gia tốc a theo công thức: s = v0t + at2/2
(8)Bài 3.17 trang 14 Sách tập (SBT) Vật lí 10
Khi ô tô chạy với vân tốc 15 m/s đoạn đường thẳng người lái xe hãm phanh cho ô tô chạy chậm dần Sau chạy thêm 125 m vận tốc tơ cịn 10 m/s
a) Tính gia tốc ô tô
b) Tính khoảng thời gian để ô tơ chạy qng đường Hướng dẫn trả lời:
a Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động thẳng ô tô, chiều dương trục hướng theo chiều chuyển động Chọn mốc thời gian lúc ô tô bắt đầu hãm phanh
Theo công thức liên hệ quãng đường với vận tốc gia tốc chuyển động thẳng chậm dần đều:
v2 − v
02 = 2as
Ta suy cơng thức tính gia tốc tô:
Dấu – gia tốc a chứng tỏ ô tô chuyển động thẳng chậm dần có chiều dương chọn trục tọa độ, tức ngược chiều với vận tốc ban đầu v0
(9)Thay số vào ta phương trình bậc ẩn t: 125 = 15t − 0,5t2/2 hay t2 − 60t + 500 =
t02 − 60t + 500 =
Giải ta hai nghiệm t1 = 50 s t2 = 10 s
Chú ý: ta loại nghiệm t1vì thời gian kể từ lúc bắt đầu hãm phanh đến dừng lại hẳn (v = 0)
Do khoảng thời gian để ô tô chạy thêm 125 m kể từ bắt đầu hãm phanh t2 = 10 s
Bài 3.18 trang 14 Sách tập (SBT) Vật lí 10
Hai xe máy xuất phát hai địa điểm A B cách 400 m chạy theo hướng AB đoạn đường thẳng qua A B Xe máy xuất phát từ A chuyển động nhanh dần với gia tốc 2,5.10-2 m/s2 Xe máy xuất phát từ B chuyển động
nhanh dần với gia tốc 2,0.10-2 m/s2 Chọn A làm mốc, chọn thời điểm xuất phát
của hai xe máy làm mốc thời gian chọn chiều từ A đến B làm chiều dương a) Viết phương trình chuyển động xe máy
b) Xác định vị trí thời điểm hai xe máy đuổi kịp kể từ lúc xuất phát c) Tính vận tốc xe máy vị trí đuổi kịp
Hướng dẫn trả lời:
a Phương trình chuyển động xe máy xuất phát từ A chuyển động nhanh dần không vận tốc đầu với gia tốc a1 = 2,5.10-2 m/s2:
Phương trình chuyển động xe máy xuất phát từ B cách A đoạn x0 = 400 m
chuyển động nhanh dần không vận tốc đầu với gia tốc a2 = 2,0.10-2 m/s2:
b Khi hai xe máy gặp x1 = x2, nghĩa là:
1,25.10−2t2 = 400 + 1,0.10−2t2 hay => t = 400 s
Như sau thời gian t = 400 s = phút 40 giây kể từ lúc xuất phát hai xe đuổi kịp
Thay vào ta tìm vị trí hai xe đuổi kịp cách A đoạn x1 = 1,25.10-2.4002 =
(10)c Tại vị trí gặp hai xe Xe xuất phát từ A có vận tốc
v1 = a1t = 2,5.10−2.400 = 10(m/s) = 36(km/h)
Xe xuất phát từ B có vận tốc