Xem toàn bộ tài liệu Lớp 10: tại đây
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 10
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10
- Giải Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
- Sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
C1 (trang 16 sgk Vật Lý 10) Tại một điểm M trên đường đi, đồng hồ tốc độ của một chiếc xe máy chỉ 36 km/h. Tính xem trong khoảng thời gian 0,01 s xe đi được quãng đường bao nhiêu?
Lời giải:
Đồng hồ tốc độ của xe máy chỉ độ lớn của vận tốc tức thời tại điểm M.
Áp dụng: v = ΔS / Δt ⇒ Quãng đường xe đi được trong khoảng thời gian 0,01s là:
ΔS = v.Δt = 10.0,01 = 0,1 (m) (36 km/h = 10 m/s)
C2 (trang 17 sgk Vật Lý 10) Hãy so sánh độ lớn vận tốc tức thời của xe tải và xe con ở Hình 3.1. Mỗi đoạn trên vector vận tốc tương ứng với 10 km/h. Nếu xe con đang đi theo hướng Nam –Bắc thì xe tải đang đi theo hướng nào?
Lời giải:
Vận tốc tức thời của xe tải là: 30 km/h vì vector vận tốc có độ dài bằng 3 đoạn thẳng mà mỗi đoạn ứng với 10km/h và đi theo hướng Tây – Đông
Vận tốc tức thời của xe con là 40 km/h.
C3 (trang 19 sgk Vật Lý 10) Hãy viết công thức tính vận tốc ứng với đồ thị ở hình 3.5
Lời giải:
C4 (trang 19 sgk Vật Lý 10) Hình 3.6 là đồ thị vận tốc – thời gian của một thang máy trong 4 giây đầu kể từ lúc xuất phát. Hãy xác định gia tốc của thang máy trong giây đầu tiên.
Lời giải:
Gia tốc của thang máy trong giây đầu tiên là:
C5 (trang 19 sgk Vật Lý 10) Hãy tính quãng đường mà thang máy đi được trong giây thứ nhất, kể từ lúc xuất phát ở câu 4.
Lời giải:
Quãng đường mà thang máy đi được trong giây thứ nhất kể từ lúc xuất phát ở câu C4 là:
C6 (trang 20 sgk Vật Lý 10) Cho một hòn bi xe đạp lăn xuống một thang máy nghiêng nhẵn, đặt dốc vừa phải. Hãy xây dựng một phương án nghiên cứu xem chuyển động của hòn bi có phải là chuyển động thẳng nhanh dần đều hay không? Chú ý rằng chỉ có thước để đo độ dài và đồng hồ để đo thời gian.
Lời giải:
Từ phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều:
Nếu chọn gốc tọa độ tại điểm thả bi và thả bi nhẹ, không vận tốc đầu thì: xo = 0 và vo = 0.
Khi đó:
* Vậy, ta có cách tiến hành thí nghiệm như sau:
+ Chọn gốc tọa độ tại điểm thả lăn bi và thả bi không có vận tốc đầu .
+ Dùng thước đo và ấn định các quãng đường mà bi sẽ lăn hết (t).
+ Dùng đồng hồ đo thời gian bi lăn hết quãng đường đo. (S = x).
+ Xét xem S có tỉ lệ thuận với t2 hay không, nếu có thì bi đã chuyển động thẳng nhanh dần đều.
C7 (trang 21 sgk Vật Lý 10) Một xe đạp đang đi thẳng với vận tốc 3 m/s bỗng hãm phanh và đi chậm dần đều. Mỗi giây vận tốc giảm 0,1 m/s. Tính quãng đường mà xe đạp đi được từ lúc bắt đầu hãm phanh đến lúc dừng hẳn.
Lời giải:
Thời gian kể từ lúc hãm phanh đến khi xe dừng hẳn là:
quãng đường đi được trong thời gian trên là :
C8 (trang 21 sgk Vật Lý 10) Dùng công thức (3.4) để kiểm tra kết quả thu được của câu C7.
Lời giải:
Ta có:
Bài 1 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Viết công thức tính vận tốc tức thời của một vật chuyển động tại một điểm trên quỹ đạo. Cho biết yêu cầu về độ lớn của các đại lượng trong công thức đó .
Lời giải:
Công thức tính vận tốc tức thời:
Với Δs: Độ dời vật thực hiện được trong thời gian rất ngắn Δt
Bài 2 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Vecto vận tốc tức thời tại một điểm của một chuyển động thẳng được xác định:
Lời giải:
– Điểm đặt : đặt vào vật chuyển động
– Hướng : là hướng của chuyển động
– Độ dài : tỉ lệ với độ lớn của vận tốc tức thời theo một tỉ lệ xích quy ước .
Bài 3 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Chuyển động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều là gì?
Lời giải:
+ Chuyển động thẳng nhanh dần đều là chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời tăng dần theo thời gian.
+ Chuyển động thẳng chậm dần đều là chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời giảm dần theo thời gian.
Bài 4 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Viết công thức tính vận tốc của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều. Nói rõ dấu của các loại đại lượng tham gia vào công thức đó.
Lời giải:
Công thức tính vận tốc: v = vo + at.
+ Nếu chuyển động cùng chiều với chiều dương của trục tọa độ đã chọn thì v0 > 0.
+ Chuyển động là nhanh dần đều thì dấu a cùng dấu v0 ngược lại, nếu chuyển động là chậm dần đều thì dấu a trái dấu v0.
Bài 5 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Gia tốc của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều có đặc điểm gì? Gia tốc được đo bằng đơn vị nào? Chiều của vector gia tốc của các chuyển động này có đặc điểm gì?
Lời giải:
+ Gia tốc của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian. Gia tốc là đại lượng vector có điểm đặt, phương, chiều và độ lớn.
+ Gia tốc được đo bằng đơn vị: m/s2.
+ Đặc điểm của chiều của vector gia tốc:
a.v > 0 ⇒ Chuyển động thẳng nhanh dần đều. Vector a cùng phương, cùng chiều với vector v
a.v < 0 ⇒ Chuyển động thẳng chậm dần đều. Vector a cùng phương, ngược chiều với vector v
Bài 6 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Viết công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều. Nói rõ dấu của các đại lượng tham gia vào công thức đó. Quãng đường đi được trong các chuyển động này phụ thuộc vào thời gian theo hàm số dạng gì?
Lời giải:
Công thức tính quãng đường đi :
+ Chuyển động theo chiều (+) thì vo > 0.
+ Nhanh dần đều :a.v > 0 tức a cùng dấu với vo và v.
+ Chậm dần đều : a.v < 0 tức a trái dấu với vo và v.
Nhận xét : Quãng đường đi được trong các chuyển động thẳng biến đổi đều phụ thuộc vào thời gian theo hàm số bậc hai.
Bài 7 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Viết phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều.
Lời giải:
Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều :
Bài 8 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Thiết lập công thức tính gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều theo vận tốc và quãng đường đi được.
Lời giải:
Bài 9 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Câu nào đúng?
A. Gia tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều bao giờ cũng lớn hơn gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều.
B. Chuyển động thẳng nhanh dần đều có gia tốc lớn thì có vận tốc lớn.
C. Chuyển động thẳng biến đổi đều có gia tốc tăng, giảm đều theo thời gian.
D. Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều có phương, chiều và độ lớn không đổi.
Lời giải:
→ chọn D.
A, B sai vì tính chất nhanh dần chậm dần của chuyển động thẳng biến đổi đều chỉ xác định dựa vào dấu của tích a.v tại thời điểm mà ta xét. Do vậy ta không thể khẳng định được gia tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều bao giờ cũng lớn hơn gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều hoặc chuyển động thẳng nhanh dần đều có gia tốc lớn thì có vận tốc lớn.
C sai vì chuyển động thẳng biến đổi đều có vận tốc tăng, giảm đều theo thời gian (tức gia tốc a không thay đổi về độ lớn)
D đúng vì trong chuyển động thẳng nhanh dần đều a.v > 0 nên phương và chiều của a cùng phương, cùng chiều với v, phương và chiều của v là phương và chiều của chuyển động.
Bài 10 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Trong công thức tính vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều v = vo + at thì
A. v luôn luôn dương.
B. a luôn luôn dương.
C. a luôn luôn cùng dấu với v.
D. a luôn luôn ngược dấu với v.
Lời giải:
Chọn C.
a luôn luôn cùng chiều với v tức a.v > 0. Trong chậm dần đều a.v < 0.
Bài 11 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : . Công thức nào dưới đây là công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều ?
Lời giải:
Chọn D.
Từ công thức v = vo + at
thế vào công thức:
Ta được:
Bài 12 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Một đoàn tàu rời ga chuyển động thẳng nhanh dần đều .Sau 1 phút tàu đạt tốc độ 40 km/h.
a) Tính gia tốc của đoàn tàu .
b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong 1 phút.
c) Nếu tiếp tục tăng tốc như vậy thì sau bao lâu nữa tàu sẽ đạt tốc độ 60 km/h.
Lời giải:
a) Đổi v = 40 km/h = 100/9 m/s.
Ban đầu t = 0 thì v0 = 0
Gia tốc của đoàn tàu là:
b) Quãng đường tàu đi được trong 1 phút = 60 s là:
c) Thời gian tàu đạt tốc độ 60 km/h = 50/3 m/s là:
Bài 13 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Một ô tô đang chạy thẳng đều với tốc độ 40 km/h bỗng tăng ga chuyển động nhanh dần đều. Tính gia tốc của xe, biết rằng sau khi chạy được quãng đường 1 km thì ô tô đạt tốc độ 60 km/h.
Lời giải:
Ta có: vo = 40 km/h = 100/9 m/s; s = 1 km = 1000 m; v = 60 km/h = 50/3 m/s
Áp dụng công thức liên hệ gia tốc, vận tốc và quãng đường.
Ta có gia tốc của xe được tính bằng công thức:
Bài 14 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Một đoàn tàu đang chạy với tốc độ 40 km/h thì hãm phanh, chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga. Sau 2 phút thì tàu dừng lại ở sân ga.
a) Tính gia tốc của đoàn tàu.
b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm phanh.
Lời giải:
Ta có: Ban đầu v0 = 40 km/h = 100/9 m/s.
Sau đó Δt = 2 phút = 120 s thì tàu dừng lại: v = 0
a) Gia tốc của đoàn tàu là:
b) Quãng đường mà tàu đi đi được trong thời gian hãm phanh là:
Bài 15 (trang 22 SGK Vật Lý 10) : Một xe máy đang đi với tốc độ 36 km/h bỗng người lái xe thấy có một cái hố trước mặt, cách xe 20 m. Người ấy phanh gấp và xe đến sát miệng hố thì dừng lại.
a) Tính gia tốc của xe.
b) Tính thời gian hãm phanh.
Lời giải:
Ta có: ban đầu xe có v0 = 36 km/h = 10 m/s
Sau đó xe hãm phanh, sau quãng đường S = 20 m xe dừng lại: v = 0
a) Gia tốc của xe là:
b) Thời gian hãm phanh là:
