Phương pháp giải bài tập chủ đề chuyển động thẳng đều - chuyên đề động học chất điểm môn Vật Lý 10 năm 2021-2022

1.1. Chuyển động thẳng đều

a) Tốc độ trung bình

Tốc độ trung bình là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và được đo bằng thương số giữa quãng đường đi được và khoảng thời gian để đi hết quãng đường đó.

Tốc độ trung bình = Quãng đường đi được : Thời gian chuyển động

Vtb = S : t

Với s = x₂ – x₁; t = t₂ – t₁

Trong đó: x₁, x₂ lần lượt là tọa độ của vật ở thời điểm t₁, t₂

Trong hệ SI, đơn vị của tốc độ trung bình là m/s. Ngoài ra còn dùng đơn vị km/h, cm/s...

b) Chuyển động thẳng đều

Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.

c) Quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều

Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.

s = v_tb.t = v.t

1.2. Phương trình chuyển động và đồ thị tọa độ - thời gian của chuyển động thẳng đều

a) Phương trình chuyển động thẳng đều

Xét một chất điểm chuyển động thẳng đều

Giả sử ở thời điểm ban đầu t₀ chất điểm ở vị trí M₀(x₀), đến thời điểm t chất điểm ở vị trí M(x).

Quãng đường đi được sau quảng thời gian t – t₀ là s = x – x₀ = v(t – t₀)

hay x = x₀ + v(t – t₀)

b) Đồ thị tọa độ - thời gian của chuyển động thẳng đều

Đồ thị tọa độ - thời gian là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tọa độ của vật chuyển động theo thời gian.

Ta có:

Đồ thị tọa độ - thời gian là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tọa độ của vật chuyển động theo thời gian.

 = hệ số góc của đường biểu diễn (x,t)

+ Nếu v > 0 ⇒ > 0, đường biểu diễn thẳng đi lên.

Đồ thị tọa độ - thời gian là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tọa độ của vật chuyển động theo thời gian.

+ Nếu v < 0 ⇒ < 0, đường biểu diễn thẳng đi xuống.

c) Đồ thị vận tốc – thời gian

Đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động thẳng đều.

Trong chuyển động thẳng đều vận tốc không đổi, đồ thị vận tốc là một đoạn thẳng song song với trục thời gian.

2.1. Xác định vận tốc, quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều. Xác định vận tốc trung bình.

- Sử dụng công thức trong chuyển động thẳng đều: s = v.t

- Công thức tính vận tốc trung bình: 

2.2. Viết phương trình chuyển động thẳng đều

a) Lập phương trình chuyển động

- Chọn trục tọa độ, gốc tọa độ, gốc thời gian, chiều dương của trục tọa độ. Đồng thời vẽ hình biểu diễn các vectơ vận tốc.

- Viết phương trình chuyển động.

+ Nếu t₀ = 0 ⇒ x = x₀ + vt

+ Nếu t₀ ≠ 0 ⇒ x = x₀ + v(t – t₀)

Chú 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.

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

- Cho x₁ = x₂ ⇒ Tìm được thời điểm hai xe gặp nhau.

- Thay thời gian t vào phương trình chuyển động x₁ hoặc x₂ ⇒ Xác định được vị trí hai xe gặp nhau.

2.3. Đồ thị của chuyển động thẳng đều.

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

a) 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.

b) Tính vận tốc

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

v = tọa độ sau – tọa độ trước : thời điểm sau – thời điểm trước

Bài 1: Một ô tô khởi hành từ Hà Nội lúc 7h sáng, chạy về hướng Ninh Bình với vận tốc 60 km/h. Sau khi đi được 45 phút, xe dừng 15 rồi tiếp tục đi với vận tốc đều như lúc trước. Lúc 7h30 phút sáng một ô tô thứ hai khởi hành từ Hà Nội đuổi theo xe thứ nhất, với vận tốc đều 70 km/h.

1. Vẽ đồ thị toạ độ thời gian của mỗi xe

2. Hai xe gặp nhau lúc nào và ở đâu

Hướng dẫn:

Chọn gốc thời gian là lúc 7h

Chọn gốc toạ độ tại Hà Nội

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai xe

1. Phương trình chuyển động

+ Của ô tô thứ nhất:

x₁ = 60t

Tuy nhiên, có một khoảng thời gian xe dừng lại mà thời gian thì tiếp tục tăng nên đồ thị đoạn đó sẽ là đoạn thẳng song song với trục Ot, quãng đường không đổi

+ Của ô tô thứ hai:

x₂ = 70t

+ Đồ thị của hai ô tô như hình vẽ

2. Dựa vào đồ thị ta thấy hai ô tô gặp nhau lúc 7 + 2 = 9h nơi gặp cách gốc toạ độ 105 km

Bài 2: Trên đường thẳng từ nhà đến chỗ làm việc của A, cùng một lúc xe 1 khởi hành từ nhà đến chỗ làm với v = 80 km/h. Xe thứ 2 từ chỗ làm đi cùng chiều với v = 60 km/h. Biết quãng đường là 40 km. Lập phương trình chuyển động của mỗi xe với cùng hệ quy chiếu.

Hướng dẫn:

Chọn gốc toạ độ tại A, gốc thời gian lúc 2 xe xuất phát.

Chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động với hai xe.

x₁ = x₀ + v₁.t = 80t ; x₂ = x₀ + v₂.t = 40 + 60t.

Bài 3: Một ôtô đi trên quãng đường AB với v = 54 km/h. Nếu giảm vận tốc đi 9 km/h thì ôtô đến B trễ hơn dự định 45 phút. Tính quãng đường AB và thời gian dự tính để đi quãng đường đó.

Hướng dẫn:

Viết phương trình chuyển động ở thời gian dự tính (t₁) và thời gian trễ hơn dự định:

S₁ = 54t₁ ; S₂ = 45 ( t₁ + 3/4 )

Vì s₁ = s₂ nên 54t₁ = 45 ( t₁ + 3/4 )

Suy ra t₁ = 3,75h

Bài 4: Một ô tô đi trên con đường bằng phẳng với v = 60 km/h, sau đó lên dốc 3 phút với v = 40 km/h. Coi ôtô chuyển động thẳng đều. Tính quãng đường ô tô đã đi trong cả giai đoạn.

Hướng dẫn:

S₁ = v₁.t₁ = 5 km

S₂ = v₂.t₂ = 2 km

S = S₁ + S₂ = 7 km

Câu 1: Khi hắt hơi mạnh mắt có thể nhắm lại trong 500ms. Nếu một phi công đang lái máy bay Airbus A320 với tốc độ 1040km/h thì quãng đường máy bay có thể bay được trong thời gian này gần giá trị nào nhất?

A. 144 m               B. 150 m.                    C. 1040 m             D. 1440 m.

Câu 2: Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng: x = 5 + 60t (km), t đo bằng giờ). Chất điểm đó xuất phát từ điểm nào và chuyển động với vận tốc bằng bao nhiêu?

A. Từ điểm O, với vận tốc 5km/h.                                                                             

B. Từ điểm O, với vận tốc 60 km/h.

C. Từ điểm M, cách O là 5 km, với vận tốc 5 km/h.

D. Từ điểm M, cách O là 5 km, với vận tốc 60 km/h.

Câu 3: Chọn câu sai?

A. Đồ thị tọa độ – thời gian của chuyển đôṇ g thẳng đều là môṭ đường thẳng xiên góc .

B. Đồ thị tọa độ – thời gian của chuyển đôṇg thẳng bao giờ cũng là môṭ đường thẳng .

C. Trong chuyển đôṇg thẳng đều, đồ thi ̣theo thời gian của toạ đô ̣và vâṇ tốc đều là những đường thẳng.

D. Đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển đôṇ g thẳng đều là môṭ đường thẳng song song với trục Ot.

Câu 4: Mộṭ vâṭ chuyển đôṇ g thẳng đều theo truc̣ Ox . Chọn gốc thời gian là lúc bắt đầu khảo sát chuyển đôṇ g. Tại các thời điểm t₁= 2 s và t₂= 4 s, tọa độ tương ứng của vật là x₁ = 8 m và x₂ = 16 m. Kết luâṇ nào sau đây là không chính xác?

A. Phương trình chuyển động của vâṭ: x = 4t (m, s)

B. Vâṇ tốc của vâṭ có đô ̣lớn 4 m/s.

C. Vâṭ chuyển đôṇ g cùng chiều dương truc̣ Ox.

D. Thời điểm ban đầu vâṭ cách gốc toạ đô ̣O là 8 m.

Câu 5: Trong những phương trình dưới đây, phương trình nào biểu diễn qui luâṭ của chuyển động thẳng đều?

A. x = -3t + 7 (m, s).                                                         B. x = 12 – 3t² (m, s).

C. v = 5 – t (m/s, s).                                                         D. x = 5t² (m, s).

Câu 6. Một ôtô chuyển động thẳng đều với tốc độ 50km/h. Biết ôtô xuất phát từ một địa điểm cách bến xe 15km. Chọn gốc tọa độ tại vị trí xuất phát, chiều dương là chiều chuyển động của ôtô. Phương trình chuyển động của ôtô là

A.x=50t-15.               B. x=50t.                      C. x = 50t+15.                        D. x = -50t.

Câu 7. Phương trình chuyển động của chất điểm dọc theo trục Ox có dạng x = 2t-10 (km, giờ). Quãng đường đi được của chất điểm sau 3h là

A.6km.                                                     B. -6km.                              C. -4km.                      D. 4km.

Câu 8: Một vật chuyển động đều từ A đến B rồi rẽ phải một góc 90⁰ để đến C. Biết AB = 600m; BC = 800m và thời gian đi mất 20 phút. Tốc độ trung bình của vật bằng

A. 70m/phút.            B. 50m/phút.                  C. 800m/phút.               D. 600m/phút.

Câu 9. Một người bơi dọc  theo chiều dài 100m của bể bơi hết 60s rồi quay về lại chỗ xuất phát  trong 70s. Trong suốt quãng đường đi và về tốc độ trung bình của người đó là

A.1,538m/s.              B. 1,876m/s.                   C. 3,077m/s.                D. 7,692m/s.

Câu 10: Một xe chuyển động thẳng không đổi chiều; 2 giờ đầu xe chạy với tốc độ trung bình 60km/h,3 giờ sau xe chạy với tốc độ trung bình 40km/h. Tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chạy là

A. 50km/h                B. 48km/h                        C. 44km/h                D. 34km/h .

Câu 11. Một xe chuyển động thẳng không đổi chiều có tốc độ trung bình là 20 km/h trên  đoạn đường đầu và 40 km/h trên  đoạn đường còn lại. Vận tốc trung bình của xe trên cả đoạn đường là

A. 30km/h               B. 32km/h.                        C. 128km/h                D. 40km/h.

Câu 12: Một người đi xe đạp trên một đoạn thẳng AB. Trên 1/3 đoạn đường đầu đi với vận tốc v₁=20 km/h, 1/3 đoạn giữa đi với vận tốc v₂=15 km/h và đoạn cuối với vận tốc v₃=10 km/h. Tốc độ trung bình của xe đạp trên cả đoạn đường AB gần giá trị nào sau đây nhất

A. 18 km/h              B. 9 km/h                          C. 15 km/h.                D. 14 km/h.

Câu 13: Một ô tô chạy trên một đoạn đường thẳng từ địa điểm A đến địa điểm B phải mất một khoảng thời gian t. Tốc độ của ô tô trong một phần ba của khoảng thời gian này là 30 km/h, trong một phần ba tiếp theo của khoảng thời gian này là 60 km/h. Tốc độ trung bình trong cả quá trình đi từ A đến B là 50 km/h. Tốc độ của ô tô trong một phần ba còn lại của khoảng thời gian t là

A. 43 km/h.           B. 100 km/h.                       C. 60 km/h.               D. 47 km/h.

Câu 14: Trong các phương trình chuyển động thẳng đều sau đây, phương trình nào biểu diễn chuyển động không xuất phát từ gốc toạ độ và ban đầu hướng về gốc toạ độ?

A. x = 15+40t (km, h)                         B. x = 80-30t (km, h). C. x = -60t (km, h)      D. x = -60-20t (km, h.

Câu 15: Vào lúc 7h, hai ô tô chuyển động thẳng đều cùng chiều đi qua các thành phố A và B cách nhau 120 km. Chiều chuyển động của các xe là từ A đến B. Ô tô qua thành phố A có vận tốc 60 km/h. Ô tô qua thành phố B có vận tốc 30 km/h. Hai xe gặp nhau lúc

A. 8h20min và cách thành phố B 40 km.                         B. 1h20min và cách thành phố B 40 km.

C. 4h và cách thành phố B 120 km.                                 D. 11h và cách thành phố B 120 km.

---(Để xem đầy đủ, chi tiết của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

ĐÁP ÁN

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
A	D	B	D	A	A	A	A	A	B
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
B	D	C	B	C	A	B	B	D	A
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
D	D	C	C	B	D	C	A	B	D
31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
B	A	B	D	A

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải bài tập chủ đề chuyển động thẳng đều - chuyên đề động học chất điểm môn Vật Lý 10 năm 2021-2022. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.