Vật lí 10 - Dạng 1: Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi của một vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều

Nội dung text: Vật lí 10 - Dạng 1: Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi của một vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều

1. DẠNG1: XÁC ĐỊNH VẬN TỐC, GIA TỐC, QUÃNG ĐƯỜNG ĐI CỦA MỘT VẬT TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU. Phương pháp giải: Sử dụng các công thức sau v v − Công thức cộng vận tốc: a 0 t − Công thức vận tốc: v = v0 + at 1 − Quãng đường S v t at2 0 2 2 2 − Công thức độc lập thời gian: v – v0 = 2.a.S Trong đó: a > 0 nếu chuyển động nhanh dần đều a < 0 nếu chuyển động chậm dần đều VÍ DỤ: Câu 1: Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì vào ga Huế và hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây còn lại 54km/h. Xác định thời gian để tàu còn vận tốc 36km/h kể từ lúc hãm phanh và sau bao lâu thì dừng hẳn. A. 10s. B. 20s C. 40s D. 30s  Lời giải: + Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh. 72 54 36 v 20m / s;v 15m / s;v 10m / s 0 3,6 1 3,6 2 3,6 v v 15 20 + Gia tốc chuyển động của tàu a 1 0 0,5m / s2 t 10 v v 10 20 + Mà v v a.t t 2 0 20s 2 0 2 2 a 0,5 + Khi dừng lại hẳn thì v3 0 v v 0 20 + Áp dụng công thức v v at t 3 0 40s 3 0 3 3 a 0,5  Chọn đáp án C
2. Câu 2: Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì vào ga Huế và hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt còn lại 54km/h. Xác định quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại. A. 400m. B. 200m C. 300m D. 100m  Lời giải: v2 v2 + Áp dụng công thức v2 v2 2.a.S S 3 0 400m 3 0 2.a  Chọn đáp án A Câu 3: Một người đi xe máy đang chuyển động với vận tốc 54km/h thì nhìn thấy chướng ngại vật thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều và dừng lại sau 10s . Vận tốc của xe máy sau khi hãm phanh được 6s là bao nhiêu? A. 2m/s B. 3 m/s C.5 m/s D. 6m/s
3.  Lời giải: + Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe máy, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian là lúc hãm hanh 54 Ta có v 15m / s xe dừng lại sau 10s nên v 0m / s 0 3,6 1 v1 v0 0 15 2 v1 v0 at a 1,5 m / s t 10 Vận tốc của oto sau khi hãm phanh được 6s v6 v0 at6 v6 15 1,5.6 6m / s  Chọn đáp án D Câu 4. Một ôtô đang chạy trên đường cao tốc với vận tốc không đổi 72km/h thì người lái xe thấy chướng ngại vật và bắt đầu hãm phanh cho ôtô chạy chậm dần đều .Sau khi chạy được 50m thì vận tốc ôtô còn là 36km/h.Hãy tính gia tốc của ôtôvà khoảng thời gian để ôtô chạy thêm được 60m kể từ khi bắt đầu hãm phanh. A. – 3m/s2; 4,56s B. 2m/s2; 4s C. – 4m/s2; 2,36s D. – 5m/s; 5,46s
4.  Lời giải: + Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ô tô, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian là lúc hãm hanh 72 Ta có v 20m / s;v 36km / h 0 3,6 1 v2 v2 102 202 Mà v2 v2 2as a 1 0 3(m / s2 ) 1 0 2s 2.50 2 2 2 2 Áp dụng công thức: v2 v0 2as v2 2as v0 2.( 3).60 20 2 10(m / s) v v 2 10 20 Mặt khác ta có v v at t 2 0 4,56s 2 0 2 2 a 3  Chọn đáp án A Câu 5. Một chiếc ô tô đang chạy với vận tốc 16m/s và gia tốc 2m/s 2 thì tăng tốc cho đến khi đạt được vận tốc 24m/s thì bắt đầu giảm tốc độ cho đến khi dừng hẳn. Biết ô tô bắt đầu tăng vận tốc cho đến khi dừng hẳn là 10s. Hỏi quãng đường của ô tô đã chạy. A. 152 m B. 180m C. 188m D. 177m  Lời giải: + Áp dụng công thức v = v0 + at1 24 = 16 + 2.t1 t1 = 4s là thời gian tăng tốc độ. Vậy thời gian giảm tốc độ: t2 = t – t1 = 6s 1 1 Quãng đường đi được khi ô tô tăng tốc độ: S v t at2 S 16.4 .2.42 80m 1 0 1 2 1 1 2 Quãng đường đi được từ khi bắt đầu giảm tốc độ đến khi dừng hẳn: 1 1 S v t at2 S 24.6 .2.62 108m 2 1 2 2 2 2 2 S = S1 + S2 = 80 + 108 = 188m  Chọn đáp án C
5. Câu 6 . Đo quãng đường một vật chuyển động biến đổi đều đi được trong những khoảng thời gian 1,5s liên tiếp, người ta thấy quãng đường sau dài hơn quãng đường trước 90cm. Xác định gia tốc của vật.  Lời giải: + Chọn chiều dương là chiều chuyển động, gốc thời gian là lúc xuất phát, gốc tọa độ tại vị trí xuất phát với v0 0 m/ s + Theo bài ra ta có s2 s1 0,09 m 1 1 1 + Mà s v t at2 0,1,5 .a.1,52 1,125a 2 1 0 2 2 1 s vt at2 2 2 Với v v0 at 0 a.1,5 1,5a m/ s s2 1,5a.1,5 1,125a 3,375a 3 Thay ( 2 ) và ( 3 ) vào ( 1 ) ta có 3,375a 1,125a 0,09 2,25a 0,09 a 0,04 m / s2 Vậy lực tác dụng lên vật F ma 0,15.0,04 0,06 N  Chọn đáp án C Câu 1: Một ôtô bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều. Trong giây thứ 6 xe đi được quãng đường 11m. Tính gia tốc của xe. A. 2m/s2 B. 4m/s2 C. 5m/s2 D. 6m/s2 Câu 1. Chọn đáp án A
6.  Lời giải: 1 + Áp dụng công thức S v t a.t2 bắt đầu chuyển động v 0(m / s) 0 2 0 1 + Quãng đường đi trong 5s đầu: S a.t2 12,5a 5 2 5 1 + Quãng đường đi trong 6s: S a.t2 18a 6 2 6 2 + Quãng đường đi trong giây thứ 6: S = S6 - S5 = 11 a = 2m/s  Chọn đáp án A Câu 2. Một ôtô bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều. Trong giây thứ 6 xe đi được quãng đường 11m.Tính quãng đường xe đi trong 20s đầu tiên. A. 500m B. 400m C. 700m D. 800m Câu 2. Chọn đáp án B  Lời giải: 1 1 + Quãng đường ô tô chuyển động trong 20s đầu tiên: S a.t2 .2.202 400(m) 20 2 20 2  Chọn đáp án B Câu 3. Một xe chuyển động nhanh dần đều với vận tốc đầu 18km/h. Trong giây thứ 5 xe đi được 14m. Tính gia tốc của xe. A. 4m/s2 B. 3m/s2 C. 2m/s2 D. 6m/s2 Câu 3. Chọn đáp án C  Lời giải: 1 + Áp dụng công thức S v t a.t2 với v 18km / h 5m/ s 0 2 0 1 + Quãng đường đi trong 5s: S v t a.t2 25 12,5a 5 0 5 2 5 1 + Quãng đường đi trong 4s: S v t a.t2 20 8a 4 0 4 2 4 2 + Quãng đường đi trong giây thứ 5: S = S5 - S4 = 14(m) a = 2 m/s  Chọn đáp án C Câu 4. Một xe chuyển động nhanh dần đều với vận tốc đầu 18km/h. Trong giây thứ 5 xe đi được 14m. Tính quãng đường đi được trong giây thứ 10. A. 24m B. 34m C. 14m D. 44m Câu 4. Chọn đáp án A  Lời giải: 1 + Quãng đường đi trong 10s: S v t a.t2 50 100 150 m 10 0 10 2 10 1 + Quãng đường đi trong 9s: S v t a.t2 45 81 126 m 10 0 10 2 10 + Quãng đường đi trong giây thứ 10: S = S10 - S9 = 24 (m )  Chọn đáp án A Câu 5. Một bắt đầu vật chuyển động nhanh dần đều trong 10s với gia tốc của vật 2m/s2. Quãng đường vật đi được trong 2s cuối cùng là bao nhiêu?
7. A. 16m B. 26m C. 36m D. 44m Câu 5. Chọn đáp án C  Lời giải: 1 + Quãng đường vật đi được trong 10s: S v t a.t2 0.10 1 .2.102 100(m) 10 0 10 2 10 2 1 1 + Quãng đường vật đi được trong 8s : S v t a.t2 0.8 .2.82 64(m) 8 0 8 2 8 2 + Quãng đường vật đi trong 2s cuối: S = S10 – S8 = 36 (m )  Chọn đáp án C Câu 6. Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều không vận tốc đầu và đi được quãng đường S mất 3s. Tìm thời gian vật đi được 8/9 đoạn đường cuối. A. 2s B. 3s C. 4s D. 5s Câu 6. Chọn đáp án A  Lời giải: Vì vật chuyển động biến đổi đều không vận tốc ban đầu nên v0 0(m / s) 1 1 Áp dụ ng công thức : S at2 a.32 4,5a 2 2 Gọi t1 là thời gian vật đi trong 1/9 quãng đường đầu. 1 S 1 Ta có S/ at2 at2 t 1s 2 1 9 2 1 1 Thời gian vật đi trong 8/9 quãng đường cuối: t2 t t1 3 1 2s  Chọn đáp án A