Bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều và Cách giải - Vật lý 10 chuyên đề

• Đề bài: 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:

a) Ta có:

 v_o = 40 (km/h) = 40000(m)/3600(s) = 100/9 (m/s);

 s = 1 (km) = 1000 (m);

 v = 60 (km/h) = 60000(m)/3600(s) = 50/3 (m/s)

- Áp dụng công thức liên hệ gia tốc, vận tốc và quãng đường.

• Đề bài: Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc v₀ = 72 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt vận tốc v₁ = 54 km/h

a) Sau bao lâu kể từ lúc hãm phanh thì tàu đạt vận tốc v = 36 km/h và sau bao lâu thì tàu dừng hẳn.

b) Tính quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại.

- Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động của tàu, gốc thời gian là lúc tàu bắt đầu hãm phanh.

¤ Lời giải:

a) Ta có: 72 km/h = 20 m/s; 54 km/h = 15 m/s

- Gia tốc của tàu là: 

- Vật đạt vận tốc v = 36km/h = 10m/s sau thời gian là:

 Ta có: 

- Khi tàu dừng lại hẳn, vật có vận tốc v'=0.

→ Sau khoảng thời gian 20s thì tàu từ vận tốc 72(km/h) giảm xuống còn 36(km/h), và sau 40s thì tàu dừng hẳn.

b) Áp dụng công thức liên quan giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường đi được, ta có:

→ Vậy đoàn tàu đi được quãng đường 400(m) sau đó dừng lại.

• Đề bài: Lúc 8 giờ hai vật chuyển động ngược chiều nhau trên quãng đường AB dài 560m. Tại A một vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,2 m/s². Tại B vật hai chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4 m/s². Biết tại A vật một có vận tốc ban đầu 10 m/s, tại B vật hai bắt đầu chuyển động từ vị trí đứng yên.

a) Viết phương trình chuyển động của hai vật

b) Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.

¤ Lời giải:

Chọn gốc tọa độ tại A, gốc thời gian là lúc 8 giờ, chiều dương là chiều từ A đến B.

a) Phương trình chuyển động của hai vật là:

• Vật 1:   (1)

 (vật một chuyển động chậm dần đều nên a, v trái dấu; v > 0 ⇒ a < 0)

• Vật 2:  (2)

 (vật 2 chuyển động nhanh dần đều nên a, v cùng dấu; ngược chiều dương nên v < 0 ⇒ a<0)

b) Khi hai xe gặp nhau ta có:

 Với t = 40 (nhận); t = -140 (loại).

- Thay t = 40(s) vào phương trình (1) ta được:

→ Vậy 2 xe gặp nhau sau khoảng thời gian 40(s) tại vị trí cách gốc tọa độ A là 240m.

• Đề bài: 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 (đề cho): 

- Ban đầu: v₀ = 40 (km/h) = 100/9 (m/s).

- Sau thời gian 2 phút, tức Δt = 2 phút = 120 s thì tàu dừng lại nên: v = 0

a) Gia tốc của đoàn tàu là:

b) Quãng đường mà tàu đi đi được trong thời gian hãm phanh là:

→ Quãng đường đi được trong thời gian hãm phanh là 666,7(m).

• Đề bài: 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 (đề bài cho): 

- Ban đầu:  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:

→ Thời gian hãm phanh là 4(s)

• Đề bài: Một ô tô chuyển động thẳng nhanh dần đều với v₀ = 10,8km/h. Trong giây thứ 6 xe đi được quãng đường 14m.

a) Tính gia tốc của xe

b) Tính quãng đường xe đi được trong 10 giây đầu tiên.

¤ Lời giải:

a) Ta có: 10,8 km/h = 3 m/s

- Quãng đường vật đi trong 6 giây là:

- Quãng đường vật đi trong 5 giây đầu là:

- Quãng đường vật đi được trong giây thứ 6 là:

⇒ Gia tốc của vật ở giây thứ 6 là: 

b) Quãng đường vật đi được trong 10 giây đầu tiên là:

→ Trong 10s đầu tiên vật đi được quãng đường 130(m).