Giải bài tập 5 trang 41 SGK Vật Lý 10 Cánh diều - CD

Phương pháp giải:

Sử dụng các công thức:

- Biểu thức tính quãng đường trong chuyển động thẳng đều: s = v.t

- Biểu thức tính gia tốc trong chuyển động biến đổi đều: \(a = \frac{{v - {v_0}}}{t}\)

- Biểu thức tính quãng đường trong chuyển động biến đổi đều: \(s = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2.a}}\)

Lời giải chi tiết:

Đổi đơn vị: 72 km/h = 20 m/s; 45 km/h = 12,5 m/s; 90 km/h = 25 m/s

a) Quãng đường xe A đi được trong 10 s đầu tiên, kể từ lúc t = 0:

s_A = v_A.t = 20.10 = 200 m.

b) Vận tốc ban đầu của xe B là v_1B = 12,5 m/s

Vận tốc sau khi xe B tăng tốc là v_2B = 25 m/s

Gia tốc xe B trong 10 s đầu tiên:

\(a = \frac{{{v_{2B}} - {v_{1B}}}}{{\Delta t}} = \frac{{25 - 12,5}}{{10}} = 1,25\,m/{s^2}\)

Quãng đường xe B đi được trong 10 s đầu tiên:

\(s = \frac{{v_{2B}^2 - v_{1B}^2}}{{2a}} = \frac{{{{25}^2} - 12,{5^2}}}{{2.1,25}} = 187,5\,m\)

c) Gọi thời gian cần thiết để xe B đuổi kịp xe A là t

Tính từ thời điểm t = 0, lúc xe A vượt xe B:

Quãng đường xe A di chuyển cho đến khi 2 xe gặp nhau là:

\({s_1} = {v_A}.t = 20t\,\left( m \right)\)

Quãng đường xe B di chuyển cho đến khi 2 xe gặp nhau là:

\({s_2} = {v_{1B}}.t + \frac{1}{2}{a_B}{t^2} = 12,5t + \frac{1}{2}.1,25.{t^2}\)

Do 2 xe di chuyển cùng chiều, không đổi hướng nên tính từ thời điểm t = 0 đến khi gặp nhau thì quãng đường di chuyển của 2 xe bằng nhau:

\({s_1} = {s_2} \Leftrightarrow 20t = 12,5t + \frac{1}{2}.1,25.{t^2} \Rightarrow t = 12\,s\)

Vậy thời gian cần thiết là 12 giây (tính từ lúc xe A vượt xe B) để xe B đuổi kịp xe A.

d) Quãng đường xe A và xe B đi được khi đó: \({s_1} = {s_2} = 20.12 = 240\,m\)

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247