Vật lí 10 - Bài tập học kì 1 - Chủ đề 02: Chuyển động thẳng đều

Nội dung text: Vật lí 10 - Bài tập học kì 1 - Chủ đề 02: Chuyển động thẳng đều

1. Vật lí 10: BÀI TẬP HỌC KÌ 1 Chủ đề 02 DÀNH CHO HỌC SINH LỚP 10 Hà nội, ngày tháng năm Số điện thoại: Họ và tên: Lớp 10 . VẬT LÍ 10 LẦN THỨ 02 – HK1 Chuyển động thẳng đều ( tài liệu gồm 02 trang, từ trang 01 đến trang 02 ) LÍ THUYẾT 1/ Vecto vận tốc v không đổi 2/ Quãng đường đi được s x2 x2 v.t 3/ Phương trình chuyển động : x x0 vt với x0 là tọa độ ban đầu 4/ Trong hệ trục tọa độ tOv thì đồ thị vận tốc – thời gian là đường thẳng song song với trục hoành ( trục Ot ) 5/ Trong hệ trục tọa độ tOv thì đồ thị tọa – thời gian là đường thẳng đi qua hai điểm M0 ( 0 ; x0 ) và M ( t1 ; x1 ) với x1 = x0 + v.t1 BÀI 1 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Một chất điểm chuyển động thẳng đều từ A đến B cách nhau 20 (m) với vận tốc 4 (m/s). Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của chất điểm, gốc tọa độ trùng với điểm A, chiều dương của trục tọa độ hướng từ A sang B và gốc thời gian lúc chất điểm đi từ A a/ Viết phương trình chuyển động của chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động ? c/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của chất điểm ? d/ Sau bao lâu thì chất điểm đi đến điểm B ? BÀI 2 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Lúc 5 giờ sáng, một chất điểm chuyển động thẳng đều từ A đến B cách nhau 200 (km) với vận tốc 50 (km/h). Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của chất điểm, gốc tọa độ trùng với điểm B, chiều dương của trục tọa độ hướng từ A sang B và gốc thời gian lúc 5 giờ sáng. a/ Viết phương trình chuyển động của chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động ? c/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của chất điểm ? d/ Chất điểm đến B lúc mấy giờ ? BÀI 3 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Lúc 6 giờ sáng có hai chất điểm cùng khởi hành từ A và B cách nhau 200 km chuyển động ngược chiều nhau tới gặp nhau. Chất điểm đi từ A chuyển động thẳng đều với vận tốc 40 (km/h). Chất điểm đi từ B chuyển động thẳng đều với vận tốc 60 km/h. Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của chất điểm, gốc tọa độ trùng với điểm B, chiều dương của trục tọa độ hướng từ A sang B và gốc thời gian lúc 6 giờ sáng. a/ Viết phương trình chuyển động của mỗi chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai chất điểm trên cùng một hệ tọa độ ? c/ Hai chất điểm gặp nhau lúc mấy giờ ? Và ở đâu ? d/ Sau bao lâu thì hai chất điểm cách nhau 20 km ? ( xét 2 trường hợp ) BÀI 4 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Lúc 4 giờ sáng có hai chất điểm cùng khởi hành từ A và B cách nhau 40 km chuyển động cùng chiều nhau. Chất điểm đi từ A chuyển động thẳng đều với vận tốc 50 (km/h). Chất điểm đi từ B chuyển động thẳng đều với vận tốc 60 km/h đuổi theo chất điểm đi từ A. Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của chất điểm, gốc tọa độ trùng với điểm A, chiều dương của trục tọa độ hướng từ A sang B và gốc thời gian lúc 4 giờ sáng. a/ Viết phương trình chuyển động của mỗi chất điểm ? Học kì 1 – Vật lí 10: Chuyển động thẳng đều 1
2. Vật lí 10: BÀI TẬP HỌC KÌ 1 Chủ đề 02 b/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai chất điểm trên cùng một hệ tọa độ ? c/ Hai chất điểm gặp nhau lúc mấy giờ ? Và ở đâu ? d/ Sau bao lâu thì hai chất điểm cách nhau 10 km ? ( xét 2 trường hợp ) BÀI 5 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Lúc 6 giờ sáng xe thứ nhất đi từ A chuyển động thẳng đều với tốc độ 20 km/h. Lúc 8 giờ sáng, xe thứ hai chuyển động thẳng đều từ A với vận tốc 40 km/h đuổi theo xe thứ nhất. Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của hai xe, gốc tọa độ trùng với điểm A, chiều dương của trục tọa trùng với chiều chuyển động của hai xe và gốc thời gian lúc 6 giờ sáng. a/ Viết phương trình chuyển động của mỗi chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai chất điểm trên cùng một hệ tọa độ ? c/ Hai chất điểm gặp nhau lúc mấy giờ ? Và ở đâu ? BÀI 6 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Một chất điểm chuyển động trên một trục tọa độ Ox với phương trình x 10 5t ( với x tính bằng mét ; t tính bằng giây ) a/ Hãy xác định tọa độ ban đầu và vận tốc của chất điểm ? b/ Chất điểm đang chuyển động theo chiều dương hay chiều âm của trục tọa độ ? c/ Tính quãng đường mà chất điểm đi từ tọa độ x1 = 8(m) đến x2 = 5(m) d/ Tính quãng đường mà chất điểm đi được sau 4(s) ? e/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian ? BÀI 7 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Một chất điểm chuyển động trên một trục tọa độ Ox với phương trình x 4t ( với x tính bằng mét ; t tính bằng giây ) a/ Hãy xác định tọa độ ban đầu và vận tốc của chất điểm ? b/ Chất điểm đang chuyển động theo chiều dương hay chiều âm của trục tọa độ ? c/ Tính quãng đường mà chất điểm đi từ tọa độ x1 = -13(m) đến x2 = -9(m) d/ Tính quãng đường mà chất điểm đi được sau 5(s) ? e/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian ? BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ : GV sưu tầm các bài tập về đồ thi để HS từ đó xác định vận tốc, tọa độ ban đầu 002 - HỌC KÌ 1 Học kì 1 – Vật lí 10: Chuyển động thẳng đều 2
3. Vật lí 10: BÀI TẬP HỌC KÌ 1 Chủ đề 02 LỜI GIẢI DÀNH CHO GIÁO VIÊN BÀI TẬP LẦN THỨ 02 – HK1 Chuyển động thẳng đều ( tài liệu gồm 05 trang, từ trang 03 đến trang 07 ) BÀI 1 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Một chất điểm chuyển động thẳng đều từ A đến B cách nhau 20 (m) với vận tốc 4 (m/s). Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của chất điểm, gốc tọa độ trùng với điểm A, chiều dương của trục tọa độ hướng từ A sang B và gốc thời gian lúc chất điểm đi từ A a/ Viết phương trình chuyển động của chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động ? c/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của chất điểm ? d/ Sau bao lâu thì chất điểm đi đến điểm B ? LỜI GIẢI : a/ HS tự vẽ hình biểu diễn x0 = 0 (m) ; v = 4 (m/s) x x0 vt 0 4t 4t (m) b/ HS tự vẽ đồ thị vận tốc – thời gian là đường thằng song song với trục Ot và có v = 4m/s c/ HS tự vẽ đồ thị tọa độ – thời gian là đường thằng đi qua hai điểm M0 ( 0 ; 0 ) và M ( 1 ; 4 ) d/ Khi chất điểm đến B x xB 4t 20 t 5 (s) BÀI 2 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Lúc 5 giờ sáng, một chất điểm chuyển động thẳng đều từ A đến B cách nhau 200 (km) với vận tốc 50 (km/h). Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của chất điểm, gốc tọa độ trùng với điểm B, chiều dương của trục tọa độ hướng từ A sang B và gốc thời gian lúc 5 giờ sáng. a/ Viết phương trình chuyển động của chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động ? c/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của chất điểm ? d/ Chất điểm đến B lúc mấy giờ ? LỜI GIẢI : a/ HS tự vẽ hình biểu diễn x0 = - 200 (km) ; v = 50 (km/h) x x0 vt 200 50t (km) b/ HS tự vẽ đồ thị vận tốc – thời gian là đường thằng song song với trục Ot và có v = 50 km/h c/ HS tự vẽ đồ thị tọa độ – thời gian là đường thằng đi qua hai điểm M0 ( 0 ; - 200 ) và M ( 4 ; 0 ) d/ Khi chất điểm đến B x xB 200 50t 0 t 4 (h). Vậy đến B lúc 4 + 5 = 9 giờ sáng BÀI 3 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Lúc 6 giờ sáng có hai chất điiểm cùng khởi hành từ A và B cách nhau 200 km chuyển động ngược chiều nhau tới gặp nhau. Chất điểm đi từ A chuyển động thẳng đều với vận tốc 40 (km/h). Chất điểm đi từ B chuyển động thẳng đều với vận tốc 60 km/h. Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của chất điểm, gốc tọa độ trùng với điểm B, chiều dương của trục tọa độ hướng từ A sang B và gốc thời gian lúc 6 giờ sáng. a/ Viết phương trình chuyển động của mỗi chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai chất điểm trên cùng một hệ tọa độ ? c/ Hai chất điểm gặp nhau lúc mấy giờ ? Và ở đâu ? d/ Sau bao lâu thì hai chất điểm cách nhau 20 km ? ( xét 2 trường hợp ) LỜI GIẢI : a/ HS tự vẽ hình biểu diễn + Đối với chất điểm đi từ A : x01 = - 200 km ; v1 = 40 km/h Học kì 1 – Vật lí 10: Chuyển động thẳng đều 3
4. Vật lí 10: BÀI TẬP HỌC KÌ 1 Chủ đề 02 x1 x01 v1t 200 40t (km) + Đối với chất điểm đi từ B : x02 = 0 km ; v2 = - 60 km/h x2 x02 v2t 0 60t 60t (km) b/ HS tự vẽ đồ thị tọa độ – thời gian Đồ thị của xe A là đường thằng đi qua hai điểm M0 ( 0 ; - 200 ) và M ( 5 ; 0 ) Đồ thị của xe B là đường thằng đi qua hai điểm N0 ( 0 ; 0 ) và N ( 5 ; - 300 ) c/ Khi hai chất điểm gặp nhau : xgapnhau x1 x2 200 40t 60t 100t 200 t 2 (h) Sau 2(h) thì 2 chất điểm gặp nhau tức là lúc 2 + 6 = 8 giờ sáng xgapnhau x2 60t 60.2 120 ( km ), Gặp nhau tại điểm C có tọa độ x = - 120 km tức điểm C nằm giữa A, B và cách B 120 km d/ Khi hai chất điểm cách nhau 20 km t 2,2(h) x1 x2 20 200 40t 60t 20 200 100t 20 t 1,8(h) Sau 1,8(h) thì hai chất điểm chưa gặp nhau và cách nhau 20 km Sau 2,2(h) thì hai chất điểm đã gặp nhau rồi đi qua nhau và cách nhau 20 km BÀI 4 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Lúc 4 giờ sáng có hai chất điểm cùng khởi hành từ A và B cách nhau 40 km chuyển động cùng chiều nhau. Chất điểm đi từ A chuyển động thẳng đều với vận tốc 50 (km/h). Chất điểm đi từ B chuyển động thẳng đều với vận tốc 60 km/h đuổi theo chất điểm đi từ A. Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động của chất điểm, gốc tọa độ trùng với điểm A, chiều dương của trục tọa độ hướng từ A sang B và gốc thời gian lúc 4 giờ sáng. a/ Viết phương trình chuyển động của mỗi chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai chất điểm trên cùng một hệ tọa độ ? c/ Hai chất điểm gặp nhau lúc mấy giờ ? Và ở đâu ? d/ Sau bao lâu thì hai chất điểm cách nhau 10 km ? ( xét 2 trường hợp ) LỜI GIẢI : a/ HS tự vẽ hình biểu diễn + Đối với chất điểm đi từ A : x01 = 0 km ; v1 = - 50 km/h x1 x01 v1t 0 50t 50t (km) + Đối với chất điểm đi từ B : x02 = 40 km ; v2 = - 60 km/h x2 x02 v2t 40 60t (km) b/ HS tự vẽ đồ thị tọa độ – thời gian Đồ thị của xe A là đường thằng đi qua hai điểm M0 ( 0 ; 0 ) và M ( 2 ; - 100 ) Đồ thị của xe B là đường thằng đi qua hai điểm N0 ( 0 ; 40 ) và N ( 4 ; - 200 ) c/ Khi hai chất điểm gặp nhau : xgapnhau x1 x2 50t 40 60t 10t 40 t 4 (h) Sau 4(h) thì 2 chất điểm gặp nhau tức là lúc 4 + 4 = 8 giờ sáng xgapnhau x1 50t 50.4 200 ( km ), Gặp nhau tại điểm C có tọa độ x = - 200 km tức điểm C nằm ngoài đoạn AB và cách A 200 km d/ Khi hai chất điểm cách nhau 20 km t 3(h) x1 x2 10 50t 40 60t 10 40 10t 10 t 5(h) Sau 3(h) thì hai chất điểm chưa gặp nhau và cách nhau 10 km Sau 5(h) thì hai chất điểm đã gặp nhau rồi đi qua nhau và cách nhau 10 km BÀI 5 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Lúc 6 giờ sáng xe thứ nhất đi từ A chuyển động thẳng đều với tốc độ 20 km/h. Lúc 8 giờ sáng, xe thứ hai chuyển động thẳng đều từ A với vận tốc 40 km/h đuổi theo xe thứ nhất. Chọn trục tọa độ Học kì 1 – Vật lí 10: Chuyển động thẳng đều 4
5. Vật lí 10: BÀI TẬP HỌC KÌ 1 Chủ đề 02 trùng với quỹ đạo chuyển động của hai xe, gốc tọa độ trùng với điểm A, chiều dương của trục tọa trùng với chiều chuyển động của hai xe và gốc thời gian lúc 6 giờ sáng. a/ Viết phương trình chuyển động của mỗi chất điểm ? b/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai chất điểm trên cùng một hệ tọa độ ? c/ Hai chất điểm gặp nhau lúc mấy giờ ? Và ở đâu ? LỜI GIẢI : a/ HS tự vẽ hình biểu diễn + Xe 1 : x01 = 0 km ; v1 = 20 km/h x1 x01 v1t 0 20t 20t (km) + Xe 2 : x02 = 0 km ; v2 = 40 km/h. Do xe 2 đi sau xe 1 một khoảng thời gian là 8 – 6 = 2 (h) nên x2 x02 v2 (t t0 ) 0 40(t 2) 40(t 2) (km) b/ HS tự vẽ đồ thị tọa độ – thời gian Đồ thị của xe 1 là đường thằng đi qua hai điểm M0 ( 0 ; 0 ) và M ( 4 ; 80 ) Đồ thị của xe 2 là đường thằng đi qua hai điểm N0 ( 2 ; 0 ) và N ( 4 ; 80 ) c/ Khi hai xe gặp nhau : xgapnhau x1 x2 20t 40(t 2) 20t 80 t 4 (h) Sau 4(h) thì 2 chất điểm gặp nhau tức là lúc 4 + 6 = 10 giờ sáng xgapnhau x1 20t 20.4 80 ( km ), Gặp nhau tại điểm C có tọa độ x = 80 km tức điểm C nằm cách A 80 km về theo hướng chuyển động của 2 xe BÀI 6 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Một chất điểm chuyển động trên một trục tọa độ Ox với phương trình x 10 5t ( với x tính bằng mét ; t tính bằng giây ) a/ Hãy xác định tọa độ ban đầu và vận tốc của chất điểm ? b/ Chất điểm đang chuyển động theo chiều dương hay chiều âm của trục tọa độ ? c/ Tính quãng đường mà chất điểm đi từ tọa độ x1 = 8(m) đến x2 = 5(m) d/ Tính quãng đường mà chất điểm đi được sau 4(s) ? e/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian ? LỜI GIẢI : a/ So sánh phương trình x 10 5t với x x0 vt Ta được tọa độ ban đầu x0 = 10 (m) ; v = 5 (m/s) b/ Do v > 0, chất điểm chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ c/ s x1 x2 8 5 3 (m ) d/ s v.t 5.4 20(m) e/ HS tự vẽ BÀI 7 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ): Một chất điểm chuyển động trên một trục tọa độ Ox với phương trình x 4t ( với x tính bằng mét ; t tính bằng giây ) a/ Hãy xác định tọa độ ban đầu và vận tốc của chất điểm ? b/ Chất điểm đang chuyển động theo chiều dương hay chiều âm của trục tọa độ ? c/ Tính quãng đường mà chất điểm đi từ tọa độ x1 = -13(m) đến x2 = -9(m) d/ Tính quãng đường mà chất điểm đi được sau 5(s) ? e/ Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian ? LỜI GIẢI : a/ So sánh phương trình x 4t với x x0 vt Ta được tọa độ ban đầu x0 = 0 (m) ; v = -4 (m/s) b/ Do v < 0, chất điểm chuyển động theo chiều âm của trục tọa độ c/ s x1 x2 13 9 4 (m ) d/ s v.t 4.5 20(m) e/ HS tự vẽ Học kì 1 – Vật lí 10: Chuyển động thẳng đều 5
6. Vật lí 10: BÀI TẬP HỌC KÌ 1 Chủ đề 02 002 - HỌC KÌ 1 Học kì 1 – Vật lí 10: Chuyển động thẳng đều 6