Bài tập Chuyển động thẳng đều và Cách giải - Vật lý 10 chuyên đề

Để giải các bài tập về chuyển động thẳng đều các em cần ghi nhớ một số nội dung chính ở phần lý thuyết, đó là:

- Công thức tính vận tốc trung bình:

- Công thức tính quãng đường của chuyển động thẳng đều: 

- Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều: 

° Dạng 1: Xác định vận tốc, vận tốt trung bình quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều.

+ Sử dụng công thức trong chuyển động thẳng đều: 

+ Sử dụng công thức tính vận tốc trung bình: 

* Ví dụ: Một xe chạy trong 5 giờ, 2 giờ đầu xe chạy với tốc độ trung bình 50km/h, 3 giờ sau xe chạy với tốc độ 40 km/h. Tính tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động.

Xem lời giải

° Dạng 2: Viết phương trình chuyển động thẳng đều, tìm thời điểm, vị trí gặp nhau của hai vật

1. Lập phương trình chuyển động

• Bước 1: Chọn hệ quy chiếu

- Chọn trục tọa độ, gốc tọa độ, gốc thời gian, chiều dương của trục tọa độ.

• Bước 2: Từ hệ quy chiếu vừa chọn, xác định các yếu tố x₀; v₀; t₀; của vật.

• Bước 3: Viết phương trình chuyển động

+ Nếu t₀ = 0 ⇒ x = x₀ + vt

+ Nếu t₀ ≠ 0 ⇒ x = x₀ + v(t - t₀).

> Lưu ý:

- Nếu vật chuyển động cùng chiều dương thì vận tốc có giá trị dương.

- Nếu vật chuyển động ngược chiều dương thì vận tốc có giá trị âm.

2. Xác định thời điểm, vị trí hai xe gặp nhau

• Bước 1: Chọn hệ quy chiếu

Chọn trục tọa độ, gốc tọa độ, gốc thời gian, chiều dương của trục tọa độ.

- Trục tọa độ Ox trùng với quỹ đạo chuyển động

- Gốc tọa độ (thường gắn với vị trí ban đầu của vật 1 hoặc vật 2)

- Gốc thời gian (lúc vật 1 hoặc vật 2 bắt đầu chuyển động)

- Chiều dương (thường chọn là chiều chuyển động của vật được chọn làm mốc)

• Bước 2: Từ hệ quy chiếu vừa chọn, xác định các yếu tố x₀; v₀; t₀ của mỗi vật.

• Bước 3: Thiết lập phương trình chuyển động của mỗi vật.

 + Vật 1:

 + Vật 2:

• Bước 4: Viết phương trình khi hai xe gặp nhau

- Khi hai xe gặp nhau thì: 

• Bước 5:

+ Giải phương trình (*) ta tìm được thời gian t, là thời gian tính từ gốc thời gian cho đến thời điểm hai xe gặp nhau.

+ Thay t vào phương trình (1) hoặc (2) ta tìm được vị trí hai xe gặp nhau.

* Lưu ý: Khoảng cách giữa hai vật 

* Ví dụ 1: Lúc 7 giờ một người ở A chuyển động thẳng đều với vận tốc v =50 km/h đuổi theo người B đang chuyển động với vận tốc 30 km/h. Biết khoảng cách AB = 20 km. Viết phương trình chuyển động của hai người. Hỏi hai người đuổi kịp nhau lúc mấy giờ và ở đâu?

Xem lời giải

* Ví dụ 2 (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.

Xem lời giải

° Dạng 3: Đồ thị của chuyển động thẳng đều

Nêu tính chất của chuyển động – Tính vận tốc và viết phương trình chuyển động

1. Tính chất của chuyển động

- Đồ thị xiên lên, vật chuyển động thẳng đều cùng chiều dương.

- Đồ thị xiên xuống, vật chuyển động thẳng đều ngược chiều dương.

-  Đồ thị nằm ngang, vật đứng yên.

2. Tính vận tốc

- Trên đồ thị ta tìm hai điểm bất kì đã biết tọa độ và thời điểm: 

* Ví dụ (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 .

Xem lời giải