Giải bài tập 4 Chuyển động thẳng

Giải bài 4 Chuyển động thẳng - Sách chân trời sáng tạo vật lí lớp 10

Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu về chuyển động thẳng và giải các bài tập liên quan. Hãy cùng nhau xem ví dụ sau để hiểu rõ hơn về vấn đề này.

Một ví dụ đơn giản là khi hai bạn cùng xuất phát từ cùng một vị trí để đi đến lớp học. Một bạn đi bộ và một bạn đi xe đạp. Mặc dù đi chậm hơn nhưng bạn đi bộ lại đến lớp trước bạn đi xe đạp, vì bạn đi xe đạp dừng lại ở hiệu sách mua đồ. Điều này có thể được lí giải theo góc độ vật lí là do quãng đường của cả hai là như nhau, nhưng thời gian sử dụng để di chuyển khác nhau, nên bạn đi xe đạp đến lớp muộn hơn.

Khái niệm cơ bản trong chuyển động

Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các khái niệm cơ bản trong chuyển động như vị trí, tọa độ và tốc độ.

Ví dụ, vị trí và tọa độ của một vật phụ thuộc vào vật làm gốc. Ví dụ cụ thể được đưa ra là khi đo đường từ nhà tới trường và từ trường về nhà, chúng ta cần chọn một gốc để xác định tọa độ của các địa điểm.

Tốc độ

Trường hợp vận động viên bơi lội thế giới lập kỉ lục với hai nội dung bơi bướm 100m và 200m. Thời gian của hai nội dung đó là 49,82s và 111,51s. Chúng ta có thể so sánh tốc độ của vận động viên trong hai trường hợp để xác định ai bơi nhanh hơn.

Ví dụ trên chỉ ra rằng trong vật lí chúng ta có thể sử dụng các khái niệm về chuyển động thẳng để giải quyết các vấn đề thực tế một cách logic và khoa học.

Bài tập và hướng dẫn giải

Câu hỏi 3: Nêu một số tình huống thực tiễn chứng tỏ tốc độ trung bình không diễn tả đúng tính nhanh chậm của chuyển động.

Trả lời: Cách làm:1. Xác định tốc độ trung bình của chuyển động bằng công thức v=a/t, với v là vận tốc, a là... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Luyện tập 1: Trong truyện ngụ ngôn Rùa và Thỏ, tốc độ nào cho thấy Thỏ được xem là chạy nhanh hơn Rùa? Tuy nhiên, Rùa lại chiến thắng trong cuộc đua này, hãy so sánh tốc độ trung bình của Rùa và Thỏ

Trả lời: Cách làm:1. Tính vận tốc tức thời của Thỏ và Rùa: Vận tốc = quãng đường di chuyển / thời gian di... Xem hướng dẫn giải chi tiết

3. Vận tốc

Câu hỏi 4: Quan sát hình 4.4 và đọc hai tình huống để xác định quãng đường đi được và chiều chuyển động của hai xe trong hình 4.4a và vận động viên trong hình 4.4b sau khoảng thời gian đã xác định

Trả lời: Cách làm:1. Xác định vị trí ban đầu và vị trí cuối của mỗi đối tượng trong hình 4.4a và hình 4.4b.2.... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu hỏi 5: Xác định quãng đường đi được và độ dịch chuyển của hai xe trong tình huống 1 (Hình 4.4a) và vận động viên trong tình huống 2 (Hình 4.4b).

Trả lời: Cách làm: - Tình huống 1 (Hình 4.4a): Quãng đường đi được của hai xe là khoảng cách xB – xA. Độ dịch... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Luyện tập 1: Xét quãng đường AB dài 1000 m với A ;à vị trí nhà của em và B là vị trí của bưu điện (Hình 4.6). Tiệm tạp hóa nằm tại vị trí C là trung điểm của AB. Nếu chọn nhà em làm gốc tọa độ và chiều dương hướng từ nhà em đến bưu điện. Hãy xác định độ dịch chuyển của em trong các trường hợp:

a) Đi từ nhà đến bưu điện.

b) Đi từ nhà đến bưu điện rồi quay về tiệm tạp hóa.

c) Đi từ nhà đến tiệm tạp hóa rồi quay về.

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, ta cần sử dụng định lý Pythagore trong tam giác vuông.a) Để đi từ nhà đến bưu... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu hỏi 6: Xét hai xe máy cùng xuất phát tại bưu điện trong Hình 4.6 đang chuyển động thẳng với cùng tốc độ. Thảo luận để xem xét đã đủ dữ kiện để xác định vị trí của hai xe sau một khoảng thời gian xác định hay không.

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, ta cần thực hiện các bước sau:1. Xác định vị trí xuất phát của hai xe máy tại... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Luyện tập 2: Xác định vận tốc trung bình và tốc độ trung bình của vận động viên trong tình huống 2 ở Hình 4.4b, biết thời gian bơi của vận động viên là t.

Trả lời: Cách làm: 1. Xác định quãng đường bơi của vận động viên trong thời gian t.2. Sử dụng công thức vận... Xem hướng dẫn giải chi tiết

4. Vẽ đồ thị độ dịch chuyển- thời gian

Câu hỏi 7: Dùng số liệu của hai chuyển động trong Hình 4.7 và 4.8:

a) Xác định độ dịch chuyển trong các khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau của mỗi chuyển động.

b) Vẽ vào vở đồ thị dịch chuyển – thời gian (d – t) ứng với mỗi chuyển động

 

Trả lời: Cách làm:1. Xác định độ dịch chuyển trong các khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau của mỗi chuyển... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu hỏi 8: Nêu những lưu ý về dấu của độ dốc của một đường thẳng. Từ đó, hãy phân tích để suy ra được tốc độ từ độ dốc của đồ thị (d – t).

Trả lời: Để suy ra tốc độ từ độ dốc của đồ thị (d – t), ta có thể làm như sau:Cách 1:1. Tính độ dốc của đồ... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Luyện tập 3: Một vật chuyển động thẳng có đồ thị  (d – t) được mô tả như Hình 4.11. Hãy xác định tốc độ tức thời của vật tại các vị trí A, B và C.

Trả lời: Cách làm:Để xác định tốc độ tức thời của vật tại các vị trí A, B và C, ta cần tính đạo hàm của đồ... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Vận dụng 1: Một chiếc xe đồ chơi điều khiển từ xa đang chuyển động trên một đoạn đường thẳng có độ dịch chuyển tại các thời điểm khác nhau được cho trong bảng dưới đây.

Trả lời: Để giải bài toán trên, ta có thể thực hiện các bước sau:1. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài tập 1: Hai xe chuyển động ngược chiều nhau trên cùng đoạn đường thẳng với các tốc độ không đổi. Lúc đầu, hai xe ở các vị trí A và B cách nhau 50 km và cùng xuất phát vào lúc 8 giờ 30 phút. Xe xuất phát từ A có tốc độ 60 km/h. Chọn gốc tọa độ và chiều dương tùy ý.

a) Dựa vào định nghĩa của vận tốc, hãy lập hệ thức liên hệ giữa tọa độ và vận tốc của mỗi xe. Khi hai xe gặp nhau, có mối liên hệ nào giữa các tọa độ?

b) Cho biết hai xe gặp nhau lúc 9 giờ. Tìm vận tốc của xe xuất phát từ B.

Trả lời: Câu trả lời chi tiết và đầy đủ hơn:a) Hệ thức liên hệ giữa tọa độ và vận tốc của mỗi xe là x = x0 +... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài tập 2: Hình 4P.1 là đồ thị dịch chuyển – thời gian của một chất điểm chuyển động trên đường thẳng.

Hãy sắp xếp các điểm trên đồ thị theo thứ tự:

a) Vận tốc tức thời từ âm sang dương.

b) Tốc độ tức thời tăng dần.

Trả lời: Để sắp xếp các điểm trên đồ thị theo thứ tự vận tốc tức thời từ âm sang dương, ta cần quan sát đồ... Xem hướng dẫn giải chi tiết
0.40962 sec| 2244.813 kb