Chuyên đề Phương pháp giải bài tập về chuyển động thẳng biến đổi đều môn vật Lý 10 năm 2021-2022 dưới đây tổng hợp lại những kiến thức quan trọng đã học, qua đó giúp các em có thể tự luyện tập và tham khảo thêm. Hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em ôn tập tốt kiến thức, chuẩn bị hành trang sẵn sàng cho kì thi sắp tới của mình. Mời các em cùng tham khảo!
1. TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
1.1. Chuyển động thẳng biến đổi đều
Là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ tăng hoặc giảm đều theo thời gian.
Chuyển động thẳng nhanh dần đều: là chuyển động có tốc độ tăng đều theo thời gian.
Chuyển động thẳng chậm dần đều: là chuyển động thẳng có tốc độ giảm dần theo thời gian.
1.2. Vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều
Vận tốc trung bình: \(\overrightarrow{{{v}_{tb}}}=\frac{\Delta \overrightarrow{x}}{\Delta t}\)
Vận tốc tức thời: \(\overrightarrow{v}=\frac{\Delta \overrightarrow{x}}{\Delta t}\) (với \(\Delta t\) rất nhỏ)
Nhận xét:
- Độ lớn của vận tốc tức thời bằng \(\frac{\Delta s}{\Delta t}\) , với \(\Delta s=\left| \Delta x \right|\) là quãng đường dịch chuyển trong khoảng thời gian rất nhỏ \(\Delta t\).
- Véc tơ vận tốc tức thời có gốc tại vật chuyển động, có hướng của chuyển động và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của vận tốc tức thời theo một tỉ lệ xích nào đó.
- Vận tốc tức thời tại một điểm cho biết chuyển động của vật tại thời điểm đó nhanh hay chậm.
1.3. Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều
Gia tốc không đổi \(\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{{{v}_{2}}}-\overrightarrow{{{v}_{1}}}}{{{t}_{2}}-{{t}_{1}}}=\frac{\Delta \overrightarrow{v}}{\Delta t}\)
- Có gốc đặt ở vật chuyển động, có cùng phương chiều với \(\Delta \overrightarrow{v}\) và độ lớn bằng \(\left| \frac{\Delta \overrightarrow{v}}{\Delta t} \right|\)
- Đơn vị: m/s2
- Chuyển động thẳng nhanh dần đều \(\overrightarrow{a}\) cùng chiều với \(\overrightarrow{v}\)
- Chuyển độn thẳng chậm dần đều \(\overrightarrow{a}\) ngược chiều với \(\overrightarrow{v}\)
1.4. Các phương trình
.jpg?enablejsapi=1)
Khi vật chuyển động dọc theo Ox và chỉ theo một chiều xác định, nếu chọn gốc thời gian \({{t}_{0}}=0\) thì:
Gia tốc: a = hằng số
Vận tốc: \(v\text{ }=\text{ }{{v}_{0}}+\text{ }at\)
Tọa độ (phương trình chuyển động): \(x={{x}_{0}}+{{v}_{0}}t+\frac{a{{t}^{2}}}{2}\)
Độ dời trong thời gian t: \(x-{{x}_{0}}={{v}_{0}}t+\frac{a{{t}^{2}}}{2}\Leftrightarrow \Delta x={{v}_{0}}t+\frac{a{{t}^{2}}}{2}\)
Hệ thức độc lập thời gian: \({{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2a\Delta x\)
Trường hợp chiều dương \(Ox\) được chọn là chiều chuyển động của vật (\({{v}_{0}}\ge 0\) hoặc \(v>0\) ) thì (s là quãng đường vật đi được từ \({{t}_{0}}=0\) đến t) khi đó:
1.5. Đồ thị
a. Nhắc lại khái niệm
Đồ thị gia tốc – thời gian: là đường thẳng song song với trục thời gian
Đồ thị vận tốc – thời gian: là đường thẳng xiên góc, tạo với trục thời gian góc α
Đồ thị tọa độ - thời gian: là một phần đường parabol.
b. Đồ thị biểu diễn
Đồ thị \((a-t),(v-t)\) và \((x-t)\) của một chuyển động thẳng biến đổi đều được thể hiện ở hình dưới với:
- Chuyển động nhanh dần đều
- Gốc thời gian \({{t}_{0}}=0\)
- Chuyển động theo chiều dương \(Ox\)
- Vận tốc đầu \({{v}_{0}}>0\)
- Tọa độ ban đầu \({{x}_{0}}>0\)
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một ô tô chuyển động thảng biến đổi đều từ trạng thái nghỉ, đạt vận tốc 20m/s sau 5 s. Quãng đường mà ô tô đã đi được là
A.100 m B. 50 m C. 25 m D. 200 m
Lời giải:
\(\begin{align} & v\text{ }=\text{ }{{v}_{0}}+\text{ }at\Rightarrow a=\frac{v-{{v}_{0}}}{t}=\frac{v-0}{t}=4m/{{s}^{2}} \\ & s={{v}_{0}}t+\frac{a{{t}^{2}}}{2}=2{{t}^{2}}={{2.5}^{2}}=50m. \\ \end{align}\)
Cách giải khác:
Chuyển động biến đổi đều nên: Tốc độ trung bình:
\(\begin{align} & {{v}_{tb}}=\frac{{{v}_{1}}+{{v}_{2}}}{2}=\frac{0+20}{2}=10m/s \\ & \Rightarrow s={{v}_{tb}}.t=10.5=50m \\ \end{align}\)
Đáp án B
Ví dụ 2: Xe ô tô đang chuyển động thẳng với vận tốc 20 m/s thì bị hãm phanh chuyển động chậm dần đều. Quãng đường xe đi được từ lúc hãm phanh đến khi xe dừng hẳn là 100m. Gia tốc của xe là
A. 1 m/s2 B. – 1 m/s2 C. – 2 m/s2 D. 5 m/s2
Lời giải:
\({{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2as\Rightarrow a=\frac{{{0}^{2}}-{{20}^{2}}}{2.100}=-2m/{{s}^{2}}\).
( Dấu - chứng tỏ \(\overrightarrow{a}\) ngược chiều với \(\overrightarrow{v}\) là chiều chuyển động và cũng là chiều dương của\(Ox\)).
- Vận tốc là một đại lượng véctơ nên giá trị của nó(trong một hệ tọa độ) có thể dương, âm hoặc bằng 0. Giá trị dương cho biết vật chuyển động theo chiều dương và ngược lại, giá trị âm cho biết vật chuyển động theo chiều âm của trục tọa độ.
- Tốc độ là đại lượng không âm, tốc độ tức thời là độ lớn của vận tốc tức thời
Đáp án C.
Ví dụ 3: Một chất điểm chuyển động thẳng dọc theo trục Ox từ vận tốc -20m/s chậm dần đều tới khi dừng hẳn trong khoảng thời gian 5s. Gia tốc chất điểm là.
A. 2,5 m/s2 B. 4 m/s2 C. - 4 m/s2 D. - 2 m/s2
Lời giải:
\(v\text{ }=\text{ }{{v}_{0}}+\text{ }at\Rightarrow a=\frac{v-{{v}_{0}}}{t}=\frac{0-(-20)}{5}=4m/{{s}^{2}}\)
Đáp án B.
Ví dụ 4: Một chất điểm chuyển động theo phương trình, t tính theo giây. Tốc độ trung bình của chất điểm trong 5 s đầu là
A. 8 m/s. B. 7,6 m/s. C. 6,4 m/s. D. 5,8 m/s.
Lời giải:
Quãng đường vật đã đi được trong 5 s đầu là:
\({{s}_{s}}={{x}_{t=5}}-{{x}_{t=0}}=({{5}^{2}}+3.5+4)-({{0}^{2}}+3.5+4)=40m\)
Vậy vận tốc trung bình của chất điểm trong 5 s đầu là:
\({{v}_{tb}}=\frac{{{s}_{s}}}{t}=\frac{40}{5}=8m/s\)
Cách giải khác: Từ biểu thức
\(\begin{align} & x={{t}^{2}}+3t+4(m) \\ & \Rightarrow a=2m/{{s}^{2}},{{v}_{0}}=3m/s \\ & \Rightarrow v=2t+3(m/s) \\ & \Rightarrow {{v}_{t=0}}=3m/s \\ & {{v}_{t=5}}=13m/s \\ \end{align}\)
Vậy
\({{v}_{tb}}=\frac{{{v}_{t=0}}+{{v}_{t=5}}}{2}=\frac{16}{2}=8m/s\)
Đáp án A
-----( Để xem đầy đủ nội dung của tài liệu, các em vui lòng xem Online hoặc Đăng nhập để tải về máy)------
3. LUYỆN TẬP
Câu 1: Một chất điểm chuyển động thẳng chậm dần đều khi
A. Gia tốc < 0.
B. Vận tốc giảm dần.
C. Vận tốc và gia tốc trái dấu.
D. Vận tốc < 0.
Câu 2: Chỉ ra câu sai. Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều thì
A. Véctơ gia tốc ngược chiều với véctơ vận tốc.
B. Gia tốc là đại lượng không đổi.
C. Vận tốc tức thời tăng theo hàm số bậc nhất của thời gian.
D. Quãng đường đi được tăng theo hàm số bậc hai của thời gian.
Câu 3: Số chỉ của tốc kế trên xe máy cho biết
A. Tốc độ trung bình của xe.
B. Tốc độ tức thời của xe.
C. Tốc độ lớn nhất của xe.
D. Sự thay đổi tốc độ của xe.
Câu 4: Phương trình nào dưới đây là phương trình vận tốc của một chuyển động nhanh dần đều
A.\(v=10-5t\text{ }\left( m/s \right)\)
B. \(v=-10+5t\left( m/s \right)\)
C. \(v=10t\text{ }\left( m/s \right)\)
D. \(v=-10-5t\left( m/s \right)\)
Câu 5: Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox, với sự phụ thuộc của tọa độ theo thời gian được biểu diễn bởi phương trình: \(x=-\frac{2}{3}{{t}^{2}}+16t+2(m)\), với t tính theo giây. Từ thời điểm vật bắt đầu chuyển động, vật sẽ dừng lại sau khoảng thời gian
A. 8s B. 10s C. 12s D. 14s
Câu 6: Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều từ trạng thái nghỉ, vận tốc của vật thay đổi theo thời gian theo quy luật \(v=4t\) (m/s), với t tính theo giây. Quãng đường vật đi được trong 3s đầu là:
A. 6m B. 12m C. 18m D. 36m
Câu 7: Chất điểm chuyển động dọc theo Ox, với sự phụ thuộc tọa độ theo thời gian được biểu diễn bởi phương trình: \(x=2-5t+6{{t}^{2}}\) (m), với t tính theo giây. Vận tốc đầu của vật là
A. -3m/s B. -5m/s C. 2m/s D. 3m/s
Câu 8: Một vật chuyển động dọc theo trục Ox, với sự phụ thuộc của tọa độ theo thời gian được biểu diễn bởi phương trình: \(x=-2{{t}^{2}}+8t+2\) (m) với t tính theo giây. Quãng đường vật đã đi được từ thời điểm vật bắt đầu chuyển động đến khi dừng lại là
A. 8m B. 10m C. 12m D. 6m
Câu 9: Một tàu hỏa đang chuyển động với vận tốc 90km/h thì bị hãm phanh chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn 0,5 m/s2 đến khi tàu dừng lại. Quãng đường mà tàu hỏa đi là;
A. 225m B. 312,5m C. 450m D. 625m
Câu 10: Khi bị hãm phanh, chiếc ô tô đang chuyển động với tốc độ 60km/h sẽ dừng lại sau khi đi thêm được 20m. Nếu ô tô này đang chuyển động với tốc độ 120 km/h thì quãng đường ô tô đi thêm được sẽ là
A. 20m B. 40m C. 60m D. 80m
Câu 11: Một ô tô chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, đạt vận tốc 20m/s sau 10s. Gia tốc của xe là:
A. 2 m/s2 B. 4 m/s2 C. 0,5 m/s2 D. 0,2 m/s2
Câu 12: Một chất điểm chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn 0,1m/s2 trên một đường thẳng. Vận tốc đầu của chất điểm là 2m/s. Thời gian vật đi được 15m kể từ lúc xuất phát là
A. 10s B. 20s C. 25s D. 40s
Câu 13: Một vật chuyển động chậm dần đều, trong 3s cuối trước khi dừng hẳn vật đi được 9m. Gia tốc của vật là
A. – 1 m/s2 B. – 2 m/s2 C. – 0,5 m/s2 D. – 1,5 m/s2
Câu 14: Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều. Trong 2s đầu vật chuyển động được 200m. Trong 4s tiếp theo vật chuyển động được 220m. Vận tốc của vật ngay sau giây thứ 7 là;
A. 5 m/s B.10 m/s C. 15 m/s D. 20 m/s
Câu 15: Vật chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ. Trong giây thứ 4 vật đi được 7m. Quãng đường nó đi được trong giây thứ 8 là:
A. 64m B. 35m C. 14m D. 15m
Câu 16: Một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều từ điểm A đến điểm B. Vận tốc tại điểm A bằng vA, vận tốc tại điểm B là vB. Vận tốc của vật tại điểm C là trung điểm của AB là
A. \(\frac{{{v}_{A}}+{{v}_{B}}}{\sqrt{2}}\)
B. \(\frac{\sqrt{{{v}_{A}}^{2}+{{v}_{B}}^{2}}}{\sqrt{2}}\)
C. \(\sqrt{\frac{{{v}_{A}}^{2}+{{v}_{B}}^{2}}{2}}\)
D. \(\frac{{{v}_{A}}+{{v}_{B}}}{2}\)
Câu 17: Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều từ trạng thái đứng yên và đạt vận tốc 27,5 m/s trong thời gian 10s. Quãng đường vật đi được trong 10s tiếp theo là
A. 412,5 m B. 137,5 m C. 550 m D. 275 m
Câu 18: Từ trạng thái nghỉ một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc a trong 20s. Trong 10s đầu vật đi được quãng đường s1, trong 10s tiếp theo vật đi được quãng đường s2. Khi đó
A. s1 = s2 B. s2 = 2s1 C. s2 = 3s1 D. s2 = 4s1
Câu 19: Hai vật M và N xuất phát đồng thời từ điểm A, chuyển động thẳng, cùng hướng, không đổi chiều chuyển động và biến đổi đều với gia tốc khác nhau. Vận tốc đầu của M và N tương ứng bằng 15 m/s và 20 m/s. Khi m gặp N vận tốc của M là 30 m/s vận tốc của N khi đó bằng
A. 30 m/s B. 25 m/s C. 20 m/s D. 15 m/s
Câu 20: Một chất điểm chuyển động với vận tốc ban đầu bằng 10 m/s, chậm dần đều với gia tốc bằng 2 m/s2. Quãng đường mà chất điểm chuyển động trong giây thứ 5 bằng
A. 1 m B. 19 m C. 50 m D. 75 m
Câu 21: Một chất điểm chuyển động nhanh dần đều trong 4 giây đầu vật đi được 24m, trong 4 giây tiếp theo đi được 64m. Tốc độ ban đầu của vật là:
A. 1 m/s B. 10 m/s C. 5 m/s D. 2 m/s
Câu 22: Vật A chuyển động thẳng biến đổi đều từ trạng thái nghỉ với gia tốc a1. Sau đó 2 s vật B bắt đầu chuyển động cũng từ trạng thái nghỉ với gia tốc a2. Nếu quãng đường chúng đi được sau 5 s từ lúc vật A bắt đầu chuyển động là bằng nhau thì tỉ số a1:a2 bằng:
A. 5:9 B. 5:7 C. 9:5 D. 9:7
Câu 23: Một vật chuyển động từ trạng thái nghỉ nhanh dần đều với gia tốc 2 m/s2 trong 10 s, sau đó chuyển động với vận tốc không đổi trong 30 s và cuối cùng giảm vận tốc độ và gia tốc có độ lớn 4 m/s2 đến khi dừng hẳn. Quãng đường vật đi được là
A. 750 m B. 800 m C. 700 m D. 850 m
Câu 24: Một chất điểm chuyển động với vận tốc ban đầu bằng 5m/s, thẳng nhanh dần dều với gia tốc 2m/s2 trong thời gian 10 s. Quãng đường mà chất điểm đi được trong hai giây cuối là:
A. 24 m B. 26 m C. 36 m D. 46 m
Câu 25: Một chiếc xe khách đang chuyển động thẳng đều với tốc độ 20m/s thì người lái xe nhìn thấy một chướng ngại vật giữa đường, phía trước cách xe anh ta 100m. Tuy nhiên, người lái xe này chỉ kịp hãm phanh sau khoảng thời gian từ lúc nhìn thấy chướng ngại vật. Nếu khi hãm phanh xe chuyển động chậm dần với gia tốc 4 m/s2 thì khoảng thời gian lớn nhất có thể để chiếc xe không va vào chướng ngại vật là:
A. 2,5 s B. 5 s C. 7,5 s D. 1,5 s
Câu 26: Một xe buýt chạy với vận tốc không đổi bằng 5 m/s khi đi ngang qua một người đang đứng bên đường thì người đó cũng xuất phát đuổi theo sau xe buýt. Coi chuyển động của người và xe trên cùng một đường thẳng thì người đó phải chạy với gia tốc không đổi bằng bao nhiêu để có thể bắt kịp xe buýt sau khi chạy được 20m.
A. 1 m/s2 B. 2,5 m/s2 C. 5 m/s2 D. 10 m/s2
Câu 27: Chất điểm bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ, thẳng nhanh dần đều với một gia tốc có độ lớn không đổi. sau khoảng thời gian t0, chất điểm đột ngột chuyển động chậm dần đều với gia tốc có cùng độ lớn. Thời gian (tính từ thời điểm ban đầu) để chất điểm quay trở lại vị trí lúc đầu là
A. \(\sqrt{2}{{t}_{0}}\)
B. \(\left( 2+\sqrt{2} \right){{t}_{0}}\)
C. \({{{t}_{0}}}/{\sqrt{2}}\;\)
D. \(\left( 2\sqrt{2}-2 \right){{t}_{0}}\)
Câu 28: Tại thời điểm ban đầu t = 0, từ một vị trí hai xe chuyển động cùng hướng trên một đường thẳng. Xe thứ nhất chuyển động với vận tốc đầu bằng 0, gia tốc a, xe thứ hai chuyển động với tốc độ không đổi v. Hai xe gặp nhau sau khoảng thời gian t bằng
A. \(\frac{2v}{a}\)
B. \(\frac{v}{a}\)
C. \(\frac{v}{2a}\)
D. \(\sqrt{\frac{v}{2a}}\)
Câu 29: Từ một vị trí, hai vật đồng thời xuất phát, vật thứ nhất chuyển động với vận tốc không đổi 4 m/s, vật thứ hai chuyển động với gia tốc 4 m/s2 .Biết hai vật chuyển động cùng hướng trên một đường thẳng. Trước khi hai vật gặp nhau (không tìm vị trí ban đầu), khoảng cách lớn nhất giữa hai vật bằng
A. 100 m B. 150 m C. 200 m D. 300 m
Câu 30: Một người đi xe đạp lên dốc chậm dần đều với tốc độ ban đầu 18 km/h, cùng lúc đó người khác cũng đi xe đạp xuống dốc nhanh dần đều với tốc độ ban đầu 3,6 km/h. Độ lớn gia tốc của hai xe bằng nhau và bằng 0,2 m/s2 .Khoảng cách ban đầu giữa hai xe bằng 120m, vị trí hai xe gặp nhau cách người lên dốc
A. 40 m B. 50 m C. 60 m D. 30 m
ĐÁP ÁN PHẦN LUYỆN TẬP
|
1.C |
2.A |
3.B |
4.D |
5.C |
6.C |
7.B |
8.A |
9.D |
10.D |
|
11.A |
12.A |
13.A |
14.B |
15.D |
16.C |
17.C |
18.C |
19.B |
20.A |
|
21.A |
22.A |
23.A |
24.D |
25.A |
26.B |
27.B |
28.A |
29.C |
30.C |
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về chuyển động thẳng biến đổi đều 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.
