Phương pháp giải dạng bài tập Vật chuyển động có chiều dài tương đối Vật lý 8

1. Phương pháp giải

Đoàn tàu chạy qua cột điện: Cột điện coi như là một điểm, đoàn tàu vượt qua hết cột điện có nghĩa là từ lúc đầu tàu đến cột điện cho đến khi toa cuối cùng qua khỏi cột điện.

+ Kí hiệu l là chiều dài của tàu; t là thời gian tàu chạy qua cột điện; v là vận tốc tàu.

+ Ta có: t = l : v

Đoàn tàu chạy qua một cái cầu có chiều dài d

+ Thời gian tàu chạy qua hết cầu có nghĩa là từ lúc đầu tàu bắt đầu đến cầu cho đến lúc toa cuối cùng của tàu ra khỏi cầu hay Quãng đường = chiều dài tàu + chiều dài cầu.

   t = (l + d) : v

Đoàn tàu chạy qua một ô tô đang chạy ngược chiều (chiều dài ô tô không đáng kể).

+ Trường hợp này xem như bài toán chuyển động ngược chiều nhau xuất phát từ hai vị trí: A (đuôi tàu) và B (ô tô). Trong đó: Quãng đường cách nhau của hai vật = quãng đường hai vật cách nhau + chiều dài của đoàn tàu.

+ Thời gian để tàu vượt qua ô tô là: t = l : (V_ôtô + V_tàu).

Đoàn tàu vượt qua một ô tô đang chạy cùng chiều

+ Trường hợp này xem như bài toán về chuyển động cùng chiều xuất phát từ hai vị trí là đuôI tàu và ô tô.

   t = l : (V_tàu - V_ôtô).

Câu 1: Bác Hưng là người lái đoàn tàu đi từ Hà Nội vào Vinh. Khi ngồi trên tàu bác Hưng đã nhìn thấy con tàu vượt qua một cái cây bên đường trong 12 giây. Biết lúc đó đoàn tàu đang di chuyển với vận tốc là 36km/h. Chiều dài đoàn tàu là:

A. 120m      B. 104m

C. 112m      D. 106m

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

- Đổi 36km/h = 10m/s

- Chiều dài của đoàn tàu là:

   12.10 = 120 (m)

Câu 2: Một đoàn tàu hỏa vượt qua một cây cầu dài 1440m trong thời gian 1 phút 50 giây. Biết rằng lúc đó đoàn tàu đang di chuyển với vận tốc 54km/h. Tính chiều dài của tàu ?

Hướng dẫn giải:

- Đổi:

    54km/h = 15m/s

   1 phút 50 giây = 110 giây

- Đoàn tàu hỏa vượt qua một cây cầu dài 1440m trong thời gian 110 giây tức là đoàn tàu đã đi được quãng đường bằng chiều dài của tàu cộng với chiều dài của cây cầu trong thời gian 110 giây.

- Quãng đường tàu đi được trong thời gian 110 giây là:

   15.110 = 1650 (m)

- Chiều dài của tàu là:

   1650 – 1440 = 210 (m)

Đáp số: 120 m

Câu 3: Một chiếc tàu thuỷ có chiều dài L chạy qua một cái cột mốc trên sông trong 10 giây. Với vận tốc đó, chiếc tàu thuỷ này vượt qua một đoạn kênh dài 150 m trong 1 phút. Tính vận tốc và chiều dài của chiếc tàu thuỷ đó ?

Hướng dẫn giải:

- Đổi 1 phút = 60 giây

- Để chiếc tàu thuỷ vượt qua được cái cột mốc đó thì nó phải chạy được một quảng đường đúng bằng chiều dài của chính nó. Mặt khác, đề vượt qua được một đoạn kênh thì con tàu phải chạy được một quãng đường đúng bằng tổng chiều dài của đoạn kênh này và chiều dài của con tàu. Tức là trong 60 giây đoàn tàu đã chạy được quãng đường dài 165m và chiều dài đoàn tàu.

- Thời gian tàu đi được đoạn đường dài 165 m là:

   60 – 10 = 50 (giây)

- Vận tốc của con tàu là:

   150 : 50 = 3 (m/giây)

- Chiều dài của con tàu là:

   3.10 = 30 (m)

Đáp số: 3m/s và 30 m

Câu 4: Một người đi xe máy với vận tốc 45km/h nhìn thấy một đoàn tàu hoả đi ngược chiều lướt qua mình trong 8 giây. Biết rằng vận tốc của tàu hoả khi đó là 39,6km/h. Hãy tính chiều dài của đoàn tàu hỏa?

Hướng dẫn giải:

- Đổi:

   45km/h = 12,5 m/s

   39,6km/h = 11m/s

- Khi ô tô lướt qua tàu hoả trong 36 giây thì tổng quãng đường ô tô và đoàn tàu đi được đúng bằng chiều dài đoàn tàu

- Chiều dài đoàn tàu là:

   (12,5 + 11).8 = 188 (m)

Đs: 188m

Câu 5: Trên một đoạn đường quốc lộ chạy song song với đường sắt, một hành khách ngồi trên ô tô khách nhìn thấy đầu tàu chạy ngược chiều còn cách ô tô 340m và sau 20 giây thì đoàn tàu vượt qua mình. Hãy tính chiều dài của đoàn tàu, biết rằng vận tốc của ô tô và của đoàn tàu khi đó là 54 km/h và 36 km/h?

Hướng dẫn giải:

- Đổi:

   36 km/h = 10 m/s

   54 km/h = 15 m/s

- Sau 11 giây ô tô và đoàn tàu vượt qua nhau có nghĩa là trong 11 giây ô tô và đoàn tàu đã đi được một quảng đường đúng bằng tổng chiều dài của đoàn tàu và 340m.

- Quãng đường ô tô và tàu đi được trong 11 giây là:

   20.(10 + 15) = 500 (m)

- Chiều dài con tàu là:

   500 – 340 = 160 (m)

Đáp số: 160m

Câu 6: Một chiếc tàu thuỷ màu đỏ có chiều dài 25m chạy xuôi dòng. Cùng lúc đó một chiếc tàu thuỷ màu vàng có chiều dài 35m chạy ngược dòng với vận tốc bằng 1/2 vận tốc tàu chạy xuôi dòng. Hai tàu lúc này đang cách nhau 300m và người ta thấy sau 2 phút thì hai chiếc tàu vượt qua nhau. Tính vận tốc của mỗi tàu?

Hướng dẫn giải:

- Đổi 2 phút = 120 giây

- Sau 120 giây hai tàu vượt qua nhau có nghĩa là trong thời gian này hai con tàu đã đi được một quảng đường đúng bằng tổng chiều dài của hai con tàu và 180m.

- Tổng vận tốc của hai chiếc tàu này là:

   (25 + 35) : 120 = 3 (m/s)

- Ta có sơ đồ:

+ Vxuôi:

+ Vngược:

- Vận tốc tàu xuôi dòng là:

   3 : (1 + 2). 2 = 2 (m/s)

- Vận tốc tàu ngược dòng là:

   3 – 2 = 1 (m/s)

Đáp số: 1m/s và 2m/s.

Câu 10: Từ một vị trí A trên đường quốc lộ chạy song song với đường tàu, một người đi xe máy chạy với vận tốc 36 km/h và một người đi xe đạp với vận tốc 10,8km/h và đi ngược chiều nhau. Tại thời điểm đó, từ một vị trí cách A 100m, một đoàn tàu dài 80m chạy cùng chiều với người đi xe đạp. Đoàn tàu vượt qua người đi xe máy trong 6 giây. Tính vận tốc của đoàn tàu và cho biết sau bao lâu thì đoàn tàu đó vượt qua người đi xe đạp?

Hướng dẫn giải:

- Đổi:

   36 km/h= 10m/s

   10,8km/h = 3m/s

- Trong thời gian 6 giây tổng đoạn đường mà đoàn tàu và xe máy đi được bằng tổng chiều dài đoàn tàu và khoảng cách giữa hai xe.

- Tổng vận tốc của đoàn tàu và xe máy là:

   (100 + 80) : 6 = 30 (m/s)

- Vận tốc của đoàn tàu là:

   30 – 10 = 20 (m/s)

- Hiệu vận tốc giữa đoàn tàu và xe đạp là:

   20 – 3 = 17 (m/s)

- Đoàn tàu vượt qua người đi xe đạp sau thời gian là:

   (100 + 80) : 17 = 10,6 (giây)

Đáp số: 20m/s và 10,6 giây

 

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải dạng bài tập Vật chuyển động có chiều dài tương đối  Vật lý 8. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, 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.

Các em có thể tham khảo thêm các dạng bài tập khác tại đây:

• Phương pháp giải bài toán Chia thời gian trong chuyển động cơ môn Vật Lý 8 năm 2021
• Phương pháp và bài tập tổng hợp về Vận tốc chuyển động của các vật thể môn Vật Lý 8