Bài 1: Một ngƣời viết
“ một con báo đang đuổi bắt con mồi với tốc độ - 80 (km/h)”
Có gì sai trong câu trên? Theo em, ngƣời viết muốn truyền tải thơng tin gì? Em hãy sửa lại câu nói trên để đúng về mặt vật lý mà vẫn giữ đúng ý của ngƣời viết?
Hướng dẫn giải:
Tốc độ là một đại lƣợng vơ hƣớng và có giá trị ln . Ngƣời viết muốn nói tốc độ con báo khi săn mồi là 80 km/h
Ta có thể sửa lại là “một con báo đang đuổi bắt con mồi với tốc độ
80km/h”
Bài 2:
a. Vận tốc là đại lƣợng có hƣớng hay vơ hƣớng?
b. Nếu coi gia tốc là đại lƣợng vật lý đặc trƣng cho sự thay đổi của vận tốc trong một khoảng thời gian thì gia tốc là đại lƣợng có hƣớng hay vơ hƣớng? Hãy giải thích?
Hướng dẫn giải:
a. Vận tốc là đại lƣợng có hƣớng, hƣớng của vecto vận tốc là hƣớng chuyển động của vật.
b. Do vận tốc là một đại lƣợng có hƣớng nên sự thay đổi của vận tốc cũng phải đƣợc biểu diễn bằng một đại lƣợng có hƣớng. Vì vậy, gia tốc là một đại lƣợng có hƣớng.
Bài 3: Theo dự báo thời tiết, nhiệt độ ngày mai ở Hà Nội có thể đạt đến
280C, cùng thời điểm tại thành phố NewYork nhiệt độ là -50C. Nhiệt độ là đại lƣợng có hƣớng hay vơ hƣớng? Hãy giải thích ý nghĩa về dấu của các nhiệt độ trên?
0
61
Hướng dẫn giải:
Nhiệt độ là một đại lƣợng vơ hƣớng. Nếu nhiệt độ âm có nghĩa là nhiệt độ có giá trị nhỏ hơn ngƣỡng 00
C.
Bài 4: Trình bày ít nhất 1 ví dụ trong đó hãy phân tích sự khác nhau về qng đƣờng chuyển động, độ dịch chuyển và độ lớn của độ dịch chuyển?
Hướng dẫn giải:
Một ngƣời đạp xe với tốc độ trung bình 12 km/h trong vịng 30 phút để đi từ nhà đến trƣờng. Biết trƣờng cách nhà theo đƣờng thẳng là 4km. Khi đó ta có quãng đƣờng chuyển động, độ dịch chuyển và độ lớn của độ dịch chuyển trong sự di chuyển đó đƣợc thể hiện trong bảng sau:
Đại lƣợng Giá trị
Quãng đƣờng chuyển động 6km
Độ dịch chuyển Vecto có gốc là địa điểm của nhà, điểm cuối là địa điểm của trƣờng
Độ lớn của độ dịch chuyển 4 km
Bài 5: a. Công tơ mét trên xe máy và ô tô dùng để đo quãng đƣờng hay độ dịch chuyển. Trong những điều kiện nào thì hai đại lƣợng này bằng nhau?
Hình 2.3
b. Trong những điều kiện nào thì độ dịch chuyển bằng với độ lớn của
độ dịch chuyển?
Hướng dẫn giải:
a. Công tơ mét dùng để đo quãng đƣơng chuyển động của xe máy hoặc ô tô.
62
Khi xe chuyển động theo một hƣớng khơng đổi thì qng đƣờng và độ dịch chuyển bằng nhau.
b. Khi vật chuyển động theo một hƣớng không đổi và hƣớng đó đƣợc chọn là chiều dƣơng (+ thì độ dịch chuyển bằng với độ lớn của độ dịch chuyển?
Bài 6: Vi khuẩn di chuyển bằng các roi (còn được gọi là các chân giả).
Tốc độ có thể lên đến 50 μm/s (5.10-5
m/s).
a. Tính quãng đƣờng đi đƣợc của vi khuẩn trong một phút? So sánh với kích thƣớc của vi khuẩn, cỡ 1 Å (1 Å = 10-10
m).
b. Quãng đƣờng đi của vi khuẩn là lớn nếu so với kích thƣớc của chúng. Trong khi độ dịch chuyển lại rất nhỏ? Hãy giải thích tại sao?
Hướng dẫn giải:
a. Đổi đơn vị 1 phút = 60s
Áp dụng công thức s = │v│t = 3.10-3
m = 3.107 Å
Nhƣ vậy, trong 1 phút vi khuẩn có thể di chuyển một quãng đƣờng bằng 30 triệu lần kích thƣớc của chúng.
b. Do vi khuẩn chuyển động và thay đổi hƣớng liên tục không theo một hƣớng ƣu tiên nào. Nhƣ vậy nếu xét trong thời gian đủ lớn thì chúng sẽ di chuyển khơng xa so với vị trí ban đầu của chúng, Do vậy dù quãng đƣờng di chuyển là lớn so với kích thƣớc của chúng nhƣng độ dịch chuyển lại rất nhỏ.
Bài 7: Bốn vật A, B, C, D chuyển động trên trục Ox theo những đƣờng đƣợc ghi lại nhƣ trên hình vẽ. Đối với mỗi vật A, B, C, D hãy tính các đại lƣợng sau đây: quãng đƣờng đi, độ dịch chuyển, độ lớn của độ dịch chuyển?
63
Hình 2.4 Hướng dẫn giải:
Vận dụng các cơng thức tính quãng đƣờng đi, độ dịch chuyển và độ lớn của độ dịch chuyển đối với chuyển động theo một phƣơng ta có kết quả sau:
Vậ t Đại lƣợng Giá trị A Quãng đƣờng dịch chuyển 9 m Độ dịch chuyển Δx = x2 − x1 = 9 m Độ lớn của độ dịch chuyển = 9 m B Quãng đƣờng dịch chuyển 3 m Độ dịch chuyển Δx = x2 − x1 = -3m Độ lớn của độ dịch chuyển = 3 m C Quãng đƣờng dịch chuyển s = s1+s2+s3 = 8 +2 +1 = 11 m Độ dịch chuyển Δx = x2 − x1 =7 m Độ lớn của độ dịch chuyển = 7 m D Quãng đƣờng dịch chuyển s = s1+s2 = 8 m + 3 m = 11 m Độ dịch chuyển Δx = x2 − x1 = -5 m Độ lớn của độ dịch chuyển = 5 m
Bài 8: Trình bày ít nhất hai thiết bị dùng để đo tốc độ và so sánh ƣu, nhƣợc điểm của hai thiết bị đó?
Hướng dẫn giải:
STT Tên thiết bị Ƣu điểm Nhƣợc điểm
1 Súng bắn tốc Có hình ảnh, thời gian Chỉ đo đƣợc tốc độ ở một 2 1 x x x 2 1 x x x 2 1 x x x 2 1 x x x
64 độ của cảnh
sát giao thông
đo nhanh. Có thể đo đƣợc tốc độ của nhiều vật khác nhau, số thời điểm nhất định. 2 Tốc kế trên các phƣơng tiện giao thông Chỉ đo đƣợc tốc độ của một phƣơng tiện mà tốc kế đƣợc gắn vào
Đo tốc độ trong một khoảng thời gian dài, giúp ngƣời đo quan sát đƣợc sự thay đổi của tốc độ theo thời gian
Bài 9: Có sự khác nhau giữa tốc độ và vận tốc. Hãy trình bày một ví dụ và
chỉ rõ sự khác nhau giữa hai đại lƣợng trên trong ví dụ đó?
Hướng dẫn giải:
Tốc độ Vận tốc
à đại lƣợng vô hƣớng.
Không cho biết phƣơng chiều của chuyển động.
Tốc độ tức thời cho biết độ nhanh, chậm của chuyển động.
n có giá trị ≥0
à đại lƣợng có hƣớng
Cho biết phƣơng chiều của chuyển động.
Độ lớn của vận tốc tức thời cho biết độ nhanh, chậm của chuyển động
Có thể > 0; < 0 hoặc = 0
Bài 10: Trái đất chuyển động quanh mặt trời với tốc độ trung bình 3.104 m/s. Coi một năm có 365 ngày.
a. Tính độ dài quỹ đạo của Trái đất trong chuyển động xung quanh Mặt trời?
b. Tính vận tốc trung bình của Trái đất trong chuyển động xung quanh Mặt trời trong một năm ?
Hướng dẫn giải:
a. Độ dài quỹ đạo trái đất chính là quãng đƣờng Trái đất chuyển động đƣợc trong 1 năm. Do đó độ dài quỹ đạo Trái đất là:
8
. 9, 4608.10
65
b. Do Trái đất chuyển động theo một quỹ đạo khép kín với chu kỳ 1 năm nên trong 1 năm, độ dịch chuyển Trái đất bằng khơng. Suy ra vận tốc trung bình của Trái đất trong 1 năm bằng khơng.
Bài 11: Có hai khách du lịch đi bộ từ điểm A đến điểm C theo 2 cách: Ngƣời thứ nhất đi thẳng từ A đến C, ngƣời thứ hai đi từ A đến B rồi đến C nhƣ hình vẽ. Biết hai ngƣời đều đi với tốc độ bằng nhau là 10 km/h. (hình
vẽ) Hình 2.5
a. Tính thời gian mỗi ngƣời hồn thành q trình?
b. Tính vận tốc trung bình của mỗi ngƣời trong q trình di chuyển từ A đến C?
Hướng dẫn giải:
a. Thời gian ngƣời thứ nhất đi từ A đến C:
Thời gian ngƣời thứ hai đi từ A đến C:
b. Do cả hai ngƣời đều xuất phát từ A và đi đến C nên đều có độ dời: Δr = 10 km
Vận tốc trung bình của ngƣời thứ nhất là: . Vận tốc trung bình của ngƣời thứ hai là:
km/h 1 s 1 t h v 1 1 10 / r v km h t
66
Bài 12: Đồ thị 2.1 ghi lại sự
phụ thuộc của tọa độ theo thời gian của hai chuyển động theo một trục Ox . Hãy xác định tốc độ của hai vật A và B trong khoảng thời gian từ 0 đến 6 s. Từ đó nghiệm lại mối quan hệ giữa độ dốc của đồ
thị x-t với tốc độ của vật. Đồ thị 2.1
Hướng dẫn giải:
Tốc độ vật A:
Tốc độ vật B:
Nhƣ vậy, có thể thấy đồ thị x-t của chuyển động một chiều càng dốc thì vật có tốc độ càng lớn và ngƣợc lại.