Chuyên đề Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí Lớp 8 phần cơ học - Lê Thị Diệu

2/- Vận tốc trung bình của một chuyển động không đều trên một quãng đường nhất định được tính bằng độ dài quãng đường đó chia cho thời gian đi hết quãng đường.. II/- Phöông phaùp giaûi :[r]

TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHAÀN I : CÔ HOÏC CHỦ ĐỀ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU-VẬN TỐC I/- Lyù thuyeát : 1/- Chuyển động và đứng yên : - Chuyển động học là thay đổi vị trí vật so với vật khác choïn laøm moác - Nếu vật không thay đổi vị trí nó so với vật khác thì gọi là đứng yên so với vật - Chuyển động và đứng yên có tính tương đối (Tuỳ thuộc vào vật chọn làm moác) 2/- Chuyển động thẳng : - Chuyển động thẳng là chuyển động vật quãng đường khoảng thời gian - Vật chuyển động trên đường thẳng gọi là chuyển động thẳng 3/- Vận tốc chuyển động : - Là đại lượng cho biết mức độ nhanh hay chậm chuyển động đó - Trong chuyển động thẳng vận tốc luôn có giá trị không đổi(V =conts) - Vận tốc có tính tương đối Bởi vì : Cùng vật có thể chuyển động nhanh vật này có thể chuyển động chậm vật khác ( caàn noùi roõ vaät laøm moác ) V= S t Trong đó : V là vận tốc Đơn vị : m/s km/h S là quãng đường Đơn vị : m km t là thời gian Đơn vị : s ( giây ), h ( ) II/- Phöông phaùp giaûi : 1/- Bài toán so sánh chuyển động nhanh hay chậm: a/- Vật A chuyển động, vật B chuyển động, vật C làm mốc ( thường là mặt đường ) - Căn vào vận tốc : Nếu vật nào có vận tốc lớn thì chuyển động nhanh Vật nào có vận tốc nhỏ thì chuyển động chậm Ví duï : V1 = 3km/h vaø V2 = 5km/h thì V1 < V2 - Nếu đề hỏi vận tốc lớn gấp lần thì ta lập tỉ số vận tốc GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ b/- Vật A chuyển động, vật B chuyển động Tìm vận tốc vật A so với vật B ( vận tốc tương đối ) - ( bài toán không gặp nhau) + Khi vật chuyển động cùng chiều : V = Va - Vb (Va > Vb ) - Vaät A laïi gaàn vaät B V = Vb - Va (Va < Vb ) - Vaät B ñi xa hôn vaät A + Khi hai vật ngược chiều : Nếu vật ngược chiều thì ta cộng vận tốc chúng lại với ( V = Va + Vb ) 2/- Tính vận tốc, thời gian, quãng đường : V= S t ; t= S ; V S = V t Nếu có vật chuyển động thì : V1 = S1 / t1 t1 = S1 / V1 ; S1 = V1 t1 V2 = S2 / t2 t2 = S2 / V2 ; S2 = V2 t2 3/- Bài toán hai vật chuyển động gặp : a/- Nếu vật chuyển động ngược chiều : Khi gặp nhau, tổng quãng đường các vật đã khoảng cách ban đầu vật Ta có : S1 là quãng đường vật A đã tới G S2 là quãng đường vật A đã tới G AB là tổng quãng đường vật đã Gọi chung là S = S1 + S2 Chú ý : Nếu vật xuất phát cùng lúc thì thời gian chuyển động vật gặp thì : t = t1 = t2  Toång quaùt laïi ta coù : V = S1 / t S1 = V1 t1 ; t1 = S1 / V1 V2 = S2 / t2 S2 = V2 t2 ; t2 = S2 / V2 S = S1 + S2 (Ở đây S là tổng quãng đường các vật đã là khoảng cách ban đầu vaät) b/- Nếu vật chuyển động cùng chiều : Khi gặp , hiệu quãng đường các vật đã khoảng cách ban đầu vật : Ta có : S1 là quãng đường vật A tới chỗ gặp G S2 là quãng đường vật B tới chỗ gặp G S là hiệu quãng đường các vật đã và là khoảng cách ban đầu vật GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Tổng quát ta : V = S1 / t S1 = V1 t1 ; t1 = S1 / V1 V2 = S2 / t2 S2 = V2 t2 ; t2 = S2 / V2 S = S1 - S2 Neáu ( v1 > v2 ) S = S2 - S1 Neáu ( v2 > v1 ) Chú ý : Nếu vật xuất phát cùng lúc thì thời gian chuyển động vật gặp thì : t = t1 = t2 Nếu không chuyển động cùng lúc thì ta tìm t1, t2 dựa vào thời điểm xuất phaùt vaø luùc gaëp BAØI TAÄP AÙP DUÏNG Bài : Một vật chuyển động trên đoạn đường dài 3m, giây đầu tiên nó 1m, giây thứ nó 1m, giây thứ nó 1m Có thể kết luận vật chuyển động thẳng không ? Giaûi: Không thể kết luận là vật chuyển động thẳng Vì lí : + Một là chưa biết đoạn đường đó có thẳng hay không + Hai là mét vật chuyển động có hay không Bài : Một ôtô phút trên đường phẳng với vận tốc 60km/h, sau đó lên dốc phút với vận tốc 40km/h Coi ôtô chuyển động Tính quãng đường ôtô đã giai đoạn Giaûi: Gọi S1, v1, t1 là quãng đường, vận tốc , thời gian mà ôtô trên đường phẳng Gọi S2, v2, t2 là quãng đường, vận tốc , thời gian mà ôtô trên đường dốc Gọi S là quãng đường ôtô giai đoạn Toùm taét : Baøi laøm: t1 = 5phuùt = 5/60h Quãng đường mà ôtô đã : v1 = 60km/h S1 = V1 t1 t2 = phuùt = 3/60h v2 = 40km/h = 60 x 5/60 = 5km Quãng đường dốc mà ôtô đã : Tính : S1, S2, S = ? km S2 = V2 t2 = 40 x 3/60 = 2km Quãng đường ôtô giai đoạn GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ S = S1 + S = + = km Bài : Để đo khoảng cách từ trái đất đến Mặt Trăng, người ta phóng lên Mặt Trăng tia lade Sau 2,66 giây máy thu nhận tia lade phản hồi mặt đất ( Tia la de bật trở lại sau đập vào Mặt Trăng ) Biết vận tốc tia lade là 300.000km/s Tính khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng Giaûi: / Gọi S là quãng đường tia lade và Gọi S là khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng, nên S = S//2 Toùm taét : v = 300.000km/s t = 2,66s Tính S = ? km Baøi laøm: Quãng đường tia lade và S/ = v t = 300.000 x 2,66 = 798.000km Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng S = S//2 = 798.000 / = 399.000 km Bài : Hai người xuất phát cùng lúc từ điểm A và B cách 60km Người thứ xe máy từ A đến B với vận tốc V1 = 30km/h Người thứ hai xe đạp từ B ngược A với vận tốc V2 = 10km/h Hỏi sau bao lâu hai người gặp ? Xác định chỗ gặp đó ? ( Coi chuyển động hai xe là ) Giaûi Gọi S1, v1, t1 là quãng đường, vận tốc , thời gian xe máy từ A đến B Gọi S2, v2, t2 là quãng đường, vận tốc , thời gian xe đạp từ B A Gọi G là điểm gặp Gọi S là khoảng cách ban đầu xe Do xuất phát cùng lúc nên gặp thì thời gian chuyển động t1 = t2 = t S = 60km t1 = t2 v1 = 30km/h v2 = 10km/h a/- t = ? b/- S1 S2 =? Baøi laøm: Ta coù : S1 = V1 t1 S1 = 30t S2 = V2 t2 Hay S2 = 10t Do hai xe chuyển động ngược chiều nên gặp thì: GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ S = S1 + S S = 30t + 10t 60 = 30t + 10t suy t = 1,5h Vaäy sau 1,5 h hai xe gaëp Lúc đó : Quãng đường chỗ gặp cách A là : S1 = 30t = 30.1,5 = 45km Quãng đường chỗ gặp cách B là : S2 = 10t = 10.1,5 = 15km  Vậy vị trí gặp G cách A : 45km cách B : 15km Bài : Hai ôtô khởi hành cùng lúc từ hai địa điểm A và B, cùng chuyển động địa điểm G Biết AG = 120km, BG = 96km Xe khởi hành từ A có vận tốc 50km/h Muốn hai xe đến G cùng lúc thì xe khởi hành từ B phải chuyển động với vận tốc bao nhiêu ? Giaûi Gọi S1, v1, t1 là quãng đường, vận tốc , thời gian xe máy từ A đến G Gọi S2, v2, t2 là quãng đường, vận tốc , thời gian xe đạp từ B G Goïi G laø ñieåm gaëp Khi xe khởi hành cùng lúc, chuyển động không nghỉ, muốn đến G cuøng luùc thì t1 = t2 = t S1 = 120km G,S2 = 96km v1 = 50km/h A B Baøi laøm : S1 = 120km Thời gian xe từ A đến G S2 = 96km t1 = S1 / V1 t1 = t2 = 120 / 50 = 2,4h v1 = 50km/h Thời gian xe từ B đến G t1 = t2 = 2,4h V2 = ? Vận tốc xe từ B v2 = ? V2 = S2 / t2 = 96 / 2,4 = 40km/h Bài : Một xuồng máy chạy từ bến sông A đến bến sông B cách A 120km Vận tốc xuồng nước yên lặng là 30km/h Sau bao lâu xuồng đến B Neáu : GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ a/-Nước sông không chảy b/- Nước sông chảy từ A đến B với vận tốc 5km/h Kiến thức cần nắm Chuù yù : Khi nước chảy vận tốc thực xuồng, canô, thuyền… lúc xuôi dòng là : v = vxuồng + vnước Khi nước chảy vận tốc thực xuồng, canô, thuyền… lúc ngược dòng là v = vxuồng - vnước Khi nước yên lặng thì vnước = Giaûi Gọi S là quãng đường xuồng từ A đến B Gọi Vx là vận tốc xuồng máy nước yên lặng Gọi Vn là vận tốc nước chảy Gọi V là vận tốc thực xuồng máy nước chảy Baøi laøm S1 = 120km Vận tốc thực xuồng máy nước yên lặng là Vn = 5km/h v = vxuồng + vnước Vx = 30km/h = 30 + = 30km/h -Thời gian xuồng từ A nước không chảy : a/- t1 = ? Vn = t1 = S / V b/- t2 = ? Vn = 5km/h = 120 / 30 = 4h Vận tốc thực xuồng máy nước chảy từ A đến B v = vxuồng + vnước = 30 + = 35km/h Thời gian xuồng từ A nước chảy từ A đến B t1 = S / V = 120 / 35 = 3,42h Bài 7: Để đo độ sâu vùng biển Thái Bình Dương, người ta phóng luồng siêu âm ( loại âm đặc biệt ) hướng thẳng đứng xuống đáy biển Sau thời gian 46 giây máy thu nhận siêu âm trở lại Tính độ sâu vùng biển đó Biết rằn vận tốc siêu âm nước là 300m/s GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Giaûi nhö baøi Bài : vật xuất phát từ A chuyển động B cách A 240m với vận tốc 10m/s cùng lúc đó, vật khác chuyển động từ B A Sau 15s hai vật gặp Tính vận tốc vật thức hai và vị trí hai vật gặp Giaûi Gọi S1, v1, t1 là quãng đường, vận tốc , thời gian vật từ A đến B Gọi S2, v2, t2 là quãng đường, vận tốc , thời gian vật từ B A Gọi G là điểm gặp Gọi S là khoảng cách ban đầu hai vật Do xuất phát cùng lúc nên gặp thời gian chuyển động là : t1 = t2 = 15s S = 240m S1 Vaät A G Vaät B ///////////////////////////////////////////////////////// S2 S = 240m Baøi laøm: t1 = t2 = t = 15s a/- Ta coù : S1 = V1 t (1 ) v1 = 10m/s S2 = V2 t (2) -a/- v2 = ?m/s b/- S1 S2 = ? Do chuyển động ngược chiều, gặp thì : S = S1 + S2 = 240 (3 ) Thay (1), (2) vào (3) ta : V1t + V2t = 240 10.15 + v2.15 = 240 thì V2 = 6m/s b/- Quãng đường vật từ A là : S1 = V1.t = 10.15 = 150m Quãng đường vật từ B là : S2 = V2.t = 6.15 = 90m Vậy vị trí gặp G cách A : 150m cách B : 90m Bài : Hai vật xuất phát từ A và B cách 400m chuyển động cùng chiều theo hướng từ A đến B Vật thứ chuyển động từ A với vận tốc 36km/h Vật thứ hai chuyển động từ B với vận tốc 18km/h Sau bao lâu hai vật gặp ? Gaëp choã naøo ? Giaûi GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Gọi S1, v1, t1 là quãng đường, vận tốc , thời gian vật từ A Gọi S2, v2, t2 là quãng đường, vận tốc , thời gian vật từ B Gọi G là điểm gặp Gọi S là khoảng cách ban đầu hai vật Do xuất phát cùng lúc nên gặp thời gian chuyển động là : t1 = t2 = t S = 400m t1 = t2 = t v1 = 36km/h = 10m/s v2 = 18km/h = 5m/s a/- t = ?s b/- S1 S2 = ? Baøi laøm a/-Ta coù : S1 = V1 t S2 = V2 t  S1 = 10.t S2 = 5.t (1 ) (2) Do chuyển động cùng chiều nên gặp : S = S1 – S2 = 400 (3) Thay (1), (2) vào (3) ta : t = 80s Vaäy sau 80s hai vaät gaëp b/- Quãng đường vật từ A là : S1 = v1.t = 10.80 = 800m Quãng đường vật từ B là : S2 = v2.t = 5.80 = 400m Vậy vị trí gặp G cách A : 800m cách B : 400m Bài 10 : Hai xe cùng khởi hành lúc 8h từ hai địa điểm A và B cách 100km Xe thứ từ A phía B với vận tốc 60km/h Xe thứ hai từ B với vận tốc 40km/h theo hướng ngược với xe thứ Xác định thời điểm và vị trí hai xe gaëp ? Giaûi Gọi S1, v1, t1 là quãng đường, vận tốc , thời gian xe từ A Gọi S2, v2, t2 là quãng đường, vận tốc , thời gian xe từ B Gọi G là điểm gặp Gọi S là khoảng cách ban đầu hai xe Do xuất phát cùng lúc nên gặp thời gian chuyển động là : t1 = t2 = t Baøi laøm S = 100km t1 = t2 = t v1 = 60km/h v2 = 40km/h a/- t = ?h b/- S1 S2 = ? GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU a/-Ta coù : S1 = V1 t S1 = 60.t (1 ) S2 = V2 t S2 = 40.t ( ) Do chuyển động ngược chiều gặp thì : S = S1 + S2 = 100 (3 ) Thay (1), (2) vào (3) ta : Thời gian chuyển động là : t = 1h Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Vì lúc khởi hành là 8h và chuyển động 1h nên gaëp luùc 8h + 1h = 9h b/- Quãng đường vật từ A là : S1 = v1.t = 60.1 = 60km Quãng đường vật từ B là : S2 = v2.t = 40.1 = 40km Vậy vị trí gặp G cách A : 60m cách B : 40m Baøi 11: Một người xe máy chuyển động theo ba giai đoạn : GĐ1: Chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 15 km/h km đầu tiên GĐ2: Chuyển động biến đổi 45 phút với vận tốc trung bình v2 = 25 km/h GĐ3: Chuyển động trên đoạn đường km thời gian 10 phút a) Tính độ dài quãng đường ? b) Tính vận tốc trung bình trên quãng đường Tóm tắt GIẢI : v1 = 15 km/h a)Độ dài quãng đường giai đoạn là : S1 = km S2 = v2 t2 = 25 = 25 0,75 = 18,75 (km) v2 = 25 km/h t2 = 45/ = h  0,75h S3 = km Độ dài quãng đường là : S = S1 + S2 + S3 = + 18,75 + = 26,75 (km) t3 = 10/ = h  0,17h b) Thời gian hết quãng đường giai đoạn : t1= 1 Vận tốc trung bình trên quãng đường là : S= ?; Vtb = ? S t Vtb = s s s t t t 2 3   = 0,2 (h) 15  18,75  26,75   23,88km / h  0,2  0,75  0,17 1,12 BAØI 12: Một ôtô có công suất động là 30000w chuyển động với vận tốc 48km/h ôtô khác có công suất động là 20000w cùng trọng tải ôtô trước chuyển động với vận tốc 36km/h hỏi nối hai ôtô này dây cáp thì chúng chuyển động với vận tốc bao nhiêu? Giaûi: P1 v1 P Lực kéo động thứ hai gây là: f2 = v2 Lực kéo động thứ gây là: f1 = Khi nối hai ôtô với thì công suất chung là: p = p1 + p2 GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU Lop8.net (1) TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Maët khaùc P1 P + ) v (2) v1 v2 P P p + p2 = ( + ) v v1 v2 p = f.v= (f1 + f2)v = ( Từ (1) và (2) ta có > v = (P1  P2 )v1v2 P1v +P2 v1  42,4 km/h Bài 13: Một người đưa thư phải đưa công văn từ bưu điện huyện đến xã A Bác từ bưu điện lúc 7h 30 ph , vì lúc đoạn đường phải lên nhiều dốc cao nên vận tốc trung bình đạt là 12km/h Đến nơi, đưa xong thư bác ta quay luôn Vận tốc trên đường là 6m/s, bác đưa thư đến nơi lúc 54 phút Tính độ dài quãng đường từ bưu điện đến xã A Giaûi: Goïi vaän toác luùc ñi laø v1= 12km/h Vaän toác luùc veà laø v2= 6m/s = 21,6km/h Tổng thời gian và là t = 54 phút – 30 phút = 24 phút = 1,4 Gọi thời gian là t1, thời gian là t2, ta có : v1t1 = v2t2  12t1 = 21,6t2 (1) Maët khaùc ta laïi coù: t1 + t2 = 1,4 => t1 = 1,4 – t2; Thay vaøo (1), ta coù: 12( 1,4 – t2) = 21,6t2 =>t2 = 0,5 giờ; t1 = 0,9 => quãng đường từ bưu điện đến xã A là: S = v1t1 = 10,8km Bài 14: Mọi ngày Hoa học lúc 45 phút, Hoa với vận tốc trung bình là 12km/h thì 15 phút Hoa đến nơi Hôm xe bị thủng săm, phải vá nên Hoa xuất phát chậm ngày 10 phút Vì sợ muộn nên Hoa phải tăng tốc độ, cuối cùng Hoa đến trường đúng ngày, tính vận tốc trung bình mà Hoa đã đạt Giaûi: Độ dài quãng đường từ nhà đến trường là: S = 12km/h 0,5 = 6km Do hỏng xe (vá xe hết 10 phút ) nên thời gian Hoa từ nhà đến trường là 20 phút = 1/3 Vậy vận tốc trung bình mà Hoa đạt tăng tốc là: v= s/t = 6km / 1/3h = 18km/h GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 10 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ CHỦ ĐỀ : CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀU VAÄN TOÁC TRUNG BÌNH I/- Lyù thuyeát : 1/- Chuyển động không là chuyển động mà độ lớn vận tốc thay đổi theo thời gian 2/- Vận tốc trung bình chuyển động không trên quãng đường định tính độ dài quãng đường đó chia cho thời gian hết quãng đường 3/- Công thức: S Vtb = t II/- Phöông phaùp giaûi : - Khi nói đến vận tốc trung bình cần nói rõ vận tốc trung bình tính trên quãng đường nào Vì trên các quãng đường khác vận tốc trung bình có theå khaùc - Vận tốc trung bình khác với trung bình cộng các vận tốc, nên tuyệt đối không dùng công thức tính trung bình cộng để tính vận tốc trung bình - Ví duï : S S1 A C B Ta coù : S1 = V1 t1 S2 V1 = S1 t1  S2 = V2 t2 V2 = S2 t2 Hãy tính vận tốc trung bình chuyển động trên đoạn đường S = AC GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 11 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ Vtb = MOÂN VAÄT LYÙ S = t S1  S t1  t (công thức đúng) Không tính : Vtb = V1  V2 ( công thức sai ) III/- BAØI TAÄP : 1/- Một học sinh xe đạp từ nhà đến trường 10 phút Đoạn đường từ nhà đến trường dài 1,5km a/- Có thể nói học sinh đó chuyển động không ? b/- Tính vận tốc chuyển động Vận tốc này gọi là vận tốc gì ? Giaûi : a/- Không thể xem là chuyển động Vì chưa biết thời gian chuyển động vận tốc có thay đổi hay không b/- Vaän toác laø : Vtb = S t = 1500  600 2,5m/s Vaän toác naøy goïi laø vaän toác trung bình 2/- Từ điểm A đến điểm B ôtô chuyển động với vận tốc V1 = 30km/h Đến B ôtô quay A , ôtô chuyển động với vận tốc V2 = 40km/h Xác định vận tốc trung bình chuyển động lẫn Chú ý : ôtô chuyển động từ A đến Bø từ B A còn chuyển động không trên đoạn đường lẫn Giaûi : Vì từ A đến B = S1 = S2 = từ B A Ta có : Thời gian từ A đến B là : Thời gian từ A đến B là : S1 S = V1 30 S S t2 = = V2 40 t1 = (1 ) (2 ) Thời gian lẫn là : t = t1 + t2 (3) Gọi S là quãng đường ôtô chuyển động lẫn là : S = S1 + S2 = 2S1 = 2S2 (4) Vậy vận tốc trung bình ôtô chuyển động lẫn là: Vtb = S t GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU = S1  S S S S1 = = S1 S S1 S1 t1  t   V1 V2 V1 V2 12 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ S1V1V2 S1V1V2 S1V1V2 S1 = = = V2 S1  V1 S V2 S1  V1 S V2 S1  V1 S1 S1 (V1  V2 ) V1V2 2V1V2 2.30.40 2400 = = = = 34,3km/h (V1  V2 ) (30  40) 70 V V 30  40 Nếu tính trung bình cộng thì không đúng vì : Vtb = = = 2 = 35km/h 3/- Một người xe đạp trên đoạn đường thẳng AB Trên 1/3 đoạn đường đầu với vận tốc 12km/h, 1/3 đoạn đường với vận tốc 8km/h và 1/3 đoạn đường cuối cùng với vận tốc 6km/h Tính vận tốc trung bình xe đạp trên đoạn đường AB Giaûi : Ta coù : S1 = S2 = S3 = S/3 S1 S = (1) 3V1 V1 S S Thời gian hết đoạn đường : t2 = = (2) 3V2 V2 S S Thời gian hết đoạn đường cuối cùng : t3 = = 3V3 V3 Thời gian hết đoạn đường đầu : t1 = (3) Thời gian hết quãng đường S là : t = t1 + t2 + t3 = S S S S 1 + + = (   ) 3V1 3V2 3V3 V1 V2 V3 (4) Vận tốc trung bình trên đoạn đường S là : Vtb = S t = S S 1 (   ) V1 V2 V3 = 3V1V2V3 V1V2  V2V3  V3V1 Thay số : ta Vtb = 8km/h Caâu 4: Một động tử xuất phát từ A chuyển động thẳng B cách A 120m với vận tốc 8m/s Cùng lúc đó động tử khác chuyển động thẳng từ B A Sau 10s hai động tử gặp Tính vận tốc động tử thứ hai và vị trí hai động tử gặp GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 13 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Giaûi: Gọi S1, S2 là quãng đường v1 10s các động tử (xem hình beân) A B v1 là vận tốc động tử chuyển động từ A S1 M v2 là vận tốc động tử chuyển động từ B S1 = v1.t ; S2 = v2.t Khi hai động tử gặp nhau: S1 + S2 = S = AB = 120m S = S1 + S2 = ( v1 + v2 )t S v2 S2 S S  v2 =  v1 t t 120   (m/s) Thay soá: v2 = 10  v1 + v2 = Vị trí gặp cách A đoạn: MA = S1 = v1t = 8.10 = 80m Caâu 5: Hai đoàn tàu chuyển động sân ga trên hai đường sắt song song Đoàn tàu A dài 65m, đoàn tàu B dài 40m Nếu hai tàu cùng chiều, tàu A vượt tàu B khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang đuôi tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B là 70s Nếu hai tàu ngược chiều thì từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang ñuoâi taøu B laø 14s Tính vaän toác cuûa moãi taøu Giaûi: Khi hai taøu ñi cuøng chieàu (hình beân) lA A A Quãng đường tàu A SA = vA.t B B Quãng đường tàu B SB = vB.t Nhaän xeùt : SA – SB = (vA-vB)t = lA + lB Với t = 70s ; lA = 65m ; lB = 40m vA – vB = l A  l B 65  40   1,5(m / s ) t 70 GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU (1) 14 Lop8.net SA TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Khi hai tàu ngược chiều (hình bên) Tương tự : SA = vA.t/ SB = vB.t/ A SB B Nhaän xeùt : SA + SB = (vA+vB)t/ = lA + lB B A lA + lB Với t/ = 14s vA + vB = l A  l B 65  40   7,5(m / s ) 14 t/ (2) Từ (1) và (2) suy vA = 4,5 (m/s) VB = (m/s) Caâu 6: Một động tử xuất phát từ A chuyển động trên đường thẳng hướng điểm B với vận tốc ban đầu v1= 32m/s Biết sau giây vận tốc động tử lại giảm nửa và giây đó động tử chuyển động 1) Sau bao lâu động tử đến điểm B, biết khoảng cách AB = 60m 2) Ba giây sau kể từ lúc động tử xuất phát, động tử khác xuất phát từ A chuyển động B với vận tốc không đổi v2 = 31m/s Hai động tử có gặp không? Nếu có hãy xác định thời điểm gặp đó Giaûi: 1) Thời gian chuyển động, vận tốc và quãng đường động tử có thể biểu diễn bảng sau : Giây thứ Vaän toác (m/s) 32 16 Quãng đường (m) 32 48 56 60 62 63 Căn vào bảng trên ta thấy : Sau 4s động tử 60m và đến ñieåm B 2) Cũng vào bảng trên ta thấy hai động tử gặp điểm cách A khoảng là 62m Để quãng đường này động tử thứ hai 2s: s2 = v2t = 31.2 = 62(m) Trong 2s đó động tử thứ s1 = + = 6m (Quãng đường giây thứ và 5) Vậy để gặp động tử thứ giây còn đông tử thứ hai 3s GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 15 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ * Caâu 7: Khi xuôi dòng sông, ca nô đã vượt bè điểm A Sau thời gian t = 60phút, ca nô ngược lại và gặp bè điểm cách A phía hạ lưu khoảng l = 6km Xác định vận tốc chảy dòng nước Biết động ca nô chạy với cùng chế độ hai chiều chuyển động Giaûi: Gọi v1 là vận tốc dòng nước (chiếc bè) A C v1 D v  v1 B v là vận tốc ca nô nước đứng yên Khi đó vận tốc ca nô: l - Khi xuoâi doøng : v + v1 - Khi ngược dòng: v – v1 Giả sử B là vị trí ca nô bắt đầu ngược, ta có: AB = (v + v1)t Khi ca nô B giả sử bè C thì: AC = v1t Ca nô gặp bè ngược lại D thì: l = AB – BD (Gọi t/ là thời gian ca nô ngược leân gaëp beø)  l = (v + v1)t – (v – v1)t/ (1) Maët khaùc : l = AC + CD  l = v1t + v1t/ (2) Từ (1) và (2) ta có (v + v1)t – (v – v1)t/ = v1t + v1t/  vt + v1t –vt/ + v1t/ = v1t + v1t/  vt = –vt/  t = t/ (3) Thay (3) vaøo (2) ta coù : l = v1t + v1t  v1 = l   3(km/h) 2t Bài Một động tử xuất phát từ A trên đường thẳng hướng B với vận tốc ban đầu V0 = m/s, biết sau giây chuyển động, vận tốc lại tăng gấp lần và chuyển động giây thì động tử ngừng chuyển động giây chuyển động thì động tử chuyển động thẳng Sau bao lâu động tử đến B biết AB dài 6km? Giaûi: Cứ giây chuyển động ta gọi là nhóm chuyển động Dễ thấy vận tốc động tử các n nhóm chuyển động đầu tiên là: 30 m/s; 31 m/s; 32 m/s …… , 3n-1 m/s ,…… , và quãng đường tương ứng mà động tử GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 16 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ các nhóm thời gian tương ứng là: 4.30 m; 4.31 m; 4.32 m; … ; 4.3n-1 m;…… Vậy quãng đường động tử chuyển động thời gian này là: Sn = 4( 30 + 31 + 32 + ….+ 3n-1) Ñaët Kn = 30 + 31 + 32 + … + 3n –  Kn + 3n = + 3( + 31 + 32 + … + 3n – 1)  Kn + 3n = + 3Kn  3n  Kn  Vaäy: Sn = 2(3n – 1) Vaäy ta coù phöông trình: 2(3n -1) = 6000  3n = 2999 Ta thaáy raèng 37 = 2187; 38 = 6561, neân ta choïn n = Quãng đường động tử nhóm thời gian đầu tiên là: 2.2186 = 4372 m Quãng đường còn lại là: 6000 – 4372 = 1628 m Trong quãng đường còn lại này động tử với vận tốc là ( với n = 8): 37 = 2187 m/s Thời gian hết quãng đường còn lại này là: 1628  0,74( s ) 2187 Vậy tổng thời gian chuyển động động tử là: 7.4 + 0,74 = 28,74 (s) Ngoài quá trình chuyển động động tử có nghỉ lần ( không chuyển động) lần nghỉ là giây, nên thời gian cần để động tử chuyển động từ A tới B laø: 28,74 + 2.7 = 42,74 giaây L(m) 400 Bài 9: Trên đoạn đường thẳng dài, các ô tô chuyển động với vận 200 tốc không đổi v1(m/s) trên cầu chúng phải chạy với vận tốc không đổi v2 (m/s) 10 30 60 T(s Đồ thị bên biểu diễn phụ thuộc khoảng cách L80giữa hai ô tô chạy )kế tiếp thời gian t Tìm các vận tốc V1; V2 và chiều dài cầu Giaûi: Từ đồ thị ta thấy: trên đường, hai xe cách 400m Treân caàu chuùng caùch 200 m Thời gian xe thứ chạy trên cầu là T1 = 50 (s) GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 17 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ lên cầu và đến giây thứ 30 thì xe thứ lên cầu Vaäy hai xe xuaát phaùt caùch 20 (s) Vaäy: V1T2 = 400  V1 = 20 (m/s) V2T2 = 200  V2 = 10 (m/s) Chieàu daøi cuûa caàu laø l = V2T1 = 500 (m) CHỦ ĐỀ 2: CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀU- VẬN TỐC TRUNG BÌNH ( tt ) BAØI TAÄP: GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 18 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ 10) Một ôtô chuyển động từ địa điểm A đến địa điểm B cách 180km Trong nửa đoạn đừơng đầu xe với vận tốc v1= 45km/h, nửa đoạn đường còn lại xe chuyển động với vận tốc v2= 30km/h a) Sau bao lâu xe đến B? b) Tính vận tốc trung bình xe trên đoạn đường AB? c) Aùp dụng công thức v=v1+v2 / tìm kết và so sánh với kết câu b, từ đó rút nhận xét Giải: AB 180   2v1 2.45 AB 180   Thời gian xe nửa đoạn đường sau: t2  2v2 2.30 a)Thời gian xe nửa đoạn đường đầu: t1  Thời gian xe đoạn đường: t = t1 + t2 = + = b) Vận tốc trung bình xe: v  AB 180   36km / h t v1  v2 45  30   37,5km / h 2 * Nhận xét: Kết v  37,5km / h  vận tốc trung bình ( 36km/h ) Vận tốc c) Ta có: v  trung bình hoàn toàn khác với trung bình cộng các vận tốc 11) Một vật chuyển động trên đoạn đường thẳng MN Nửa đoạn đường đầu vật với vận tốc v1 = 30km/h Nửa đoạn đường sau vật chuyển động theo hai giai đoạn: nửa thời gian đầu, vật với vận tốc v2= 10km/h, nửa thời gian sau vật với vận tốc v3= 10km/h Tính vận tốc trung bình vậït trên đoạn đường MN Giải: Gọi S là chiều dài quãng đường MN; t1 và t2 là thời gian nửa đầu đoạn đường và nửa đoạn đường còn lại Ta có : t1  S 2v1 t2 Đoạn đường t t tương ứng với các thời gian này là: S2  v2 và S3  v3 2 t t S S Theo điều kiện bài toán: S2  S3   v2  v3  2 2 S  (v2  v3 ).t  S  t2  v2  v3 Thời gian người với vận tốc v2 và v3 là GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 19 Lop8.net TRƯỜNG THCS SUỐI ĐÁ MOÂN VAÄT LYÙ Thời gian hết quãng đường: t  t1  t2  S S S S S     2v1 v2  v3 60 30 20 Vận tốc trung bình trên đoạn đường MN: v  S S   20km / h t S / 20 12) Một ôtô chuyển động trên đoạn đường AB = 120km với vận tốc trung bình v = 40km/h Biết nửa thời gian đầu vận tốc ôtô là v1= 55km/h, tính vận tốc ôtô nửa thời gian sau Cho các giai đoạn ôtô chuyển động Giải: Thời gian chuyển động : t = S 120   v 40 Quãng đường ô tô nửa thời gian đầu: S1  v1  55.1,5  82,5km Quãng đường ô tô nửa thời gian sau: S  AB  S1  120  82,5  37,5km Vận tốc ô tô nửa thời gian sau: v2  S 37,5   25km / h t2 1,5 13) Một người xe máy chuyển động theo giai đoạn : Giai đoạn 1: Chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 12km/h 2km đầu tiên Giai đoạn 2: Chuyển động biến đổi với vận tốc trung bình v2 = 20km/h 30 phút Giai đoạn 3: Chuyển động trên quãng đường 4km thời gian 10 phút Tính vận tốc trung bình trên giai đoạn GIAÙO VIEÂN : LEÂ THÒ DIEÄU 20 Lop8.net