Bài 2: Chuyển động thẳng đều
C1. (trang 12 sgk Vật Lý 10) Dựa vào giờ tàu ở Bảng 1.1, hãy tính tốc độ trung bình của đoàn tàu trên đường Hà Nội – Sài Gòn , biết con đường này dài 1 726 km coi như thẳng:
Lời giải:
Từ Câu C4 bài 1, ta tìm được thời gian tàu chạy từ Hà Nội vào sài Gòn là: t = 33 giờ.
Áp dụng công thức:
Bài 7 (trang 15 SGK Vật Lý 10) : Chỉ ra câu sai.
Chuyển động thẳng đều có những đặc điểm sau:
A. Quỹ đạo là một đường thẳng;
B. Vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kì;
C. Tốc độ trung bình trên mọi quãng đường là như nhau;
D. Tốc độ không đổi từ lúc xuất phát đến lúc dừng lại.
Lời giải:
Chọn D.
Khi xuất phát và khi dừng lại, tốc độ phải thay đổi. Khi xuất phát thì vận tốc tăng còn khi dừng lại thì vận tốc giảm nên tốc độ phải thay đổi.
Bài 8 (trang 15 SGK Vật Lý 10) : Đồ thị tọa độ – thời gian trong chuyển động thẳng của một chiếc xe có dạng như ở hình 2.5. Trong khoảng thời gian nào xe chuyển động thẳng đều?
A. Chỉ trong khoảng thời gian từ 0 đến t1.
B. Chỉ trong khoảng thời gian từ t1 đến t2.
C. Trong khoảng thời gian từ 0 đến t2.
D. Không có lúc nào xe chuyển động thẳng đều.
Hình 2.5
Lời giải:
Chọn A.
Đồ thị tọa độ – thời gian của chuyển động thẳng đều là 1 đoạn thẳng. Đồ thị ứng đoạn từ t1 đến t2 cho thấy tọa độ x không thay đổi, tức vật đứng lại. Còn trong khoảng từ 0 đến t1 ta thấy quãng đường và thời gian tỉ lệ thuẩn với nhau nên trong khoảng thời gian này xe chuyển động thẳng đều.
Bài 9 (trang 15 SGK Vật Lý 10) : Hai ô tô xuất phát cùng một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 10 km trên một đường thẳng qua A và B, chuyển động cùng chiều từ A đến B. Tốc độ của ô tô xuất phát từ A là 60 km/h, của ô tô xuất phát từ B là 40 km/h.
a) Lấy gốc tọa độ ở A, gốc thời gian là lúc xuất phát, hãy viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của hai xe.
b) Vẽ đồ thị tọa độ – thời gian của hai xe trên cùng một hệ trục (x,t).
c) Dựa vào đồ thị tọa độ – thời gian để xác định vị trí và thời điểm mà xe A đuổi kịp xe B.
Lời giải:
a) Công thức tính quãng đường đi được của 2 xe là :
SA = VA.t = 60t và SB = VB.t = 40t.
Phương trình chuyển động của 2 xe:
xA = 0 + 60t và xB = 10 + 40t
Với S và x tính bằng km; t tính bằng giờ.
b)
| t(h) | 0 | 0,5 | 1 | 2 | 3 | … |
| xA (km) | 0 | 30 | 60 | 120 | 180 | … |
| xB (km) | 10 | 30 | 50 | 90 | 130 | … |
c) Khi 2 xe gặp nhau thì tọa độ của chúng bằng nhau:
xA = xB
60t = 10 + 40t
⇒ 20t = 10
⇒ t = 0,5 h
⇒ xA = 60.0,5 = 30 km.
Vậy điểm gặp nhai cách gốc tọa độ A một đoạn 30 km.
Trên đồ thị điểm gặp nhai có tọa độ (t,x ) tương ứng là (0,5;30).
Bài 10 (trang 15 SGK Vật Lý 10) : Một ô tô tải xuất phát từ thành phố H chuyển động thẳng đều về phía thành phố P với tốc độ 60 km/h. Khi đến thành phố D cách H 60 km thì xe dừng lại 1 giờ. Sau đó xe tiếp tục chuyển động đều về phía P với tốc độ 40 km/h. Con đường H-P coi như thẳng và dài 100 km.
a) Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của ô tô trên hai quãng đường H – D và D – P. Gốc tọa độ lấy ở H. Gốc thời gian là lúc xe xuất phát từ H.
b) Vẽ đồ thị tọa độ – thời gian của xe trên cả con đường H – P.
c) Dựa vào đồ thị, xác định thời điểm xe đến P.
d) Kiểm tra kết quả của câu c) bằng phép tính .
Lời giải:
a) Gốc tọa độ lấy ở H. Gốc thời gian là lúc xe xuất phát từ H.
Công thức tính quãng đường đi của ô tô:
∗ Trên quãng đường H – D: S1 = 60t (x: km; t: h) với x ≤ 60 km tương ứng t ≤ 1 h.
∗ Trên quãng đường D – P: Do ô tô dừng lại 1h cộng với thời gian chuyển động từ H → D hết 1h nữa nên ô tô trễ 2h so với mốc thời gian đã chọn lúc xuất phát từ H. Ta có: S2 = 40.(t – 2) (km, h) với điều kiện t ≥ 2.
∗ Phương trình chuyển động của ô tô trên đoạn HD: x1 = 60t với x ≤ 60 km.
Trên đoạn D – P: x2 = 60 + 40(t – 2) với x ≥ 60 km, t ≥ 2h.
b) Đồ thị
c) Trên đồ thị ta xác định được thời điểm xe đến P là 3h
d) Kiểm tra bàng phép tính:
Thời điểm ô tô đến P:
