Gợi ý lời giải môn vật lý 10 bài 3 trang 22 – Chuyển động thẳng biến đổi đều

Chuyển động thẳng biến đổi đều là một bài học vô cùng hay trong chương trình vật lý lớp 10. Bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn nắm được các kiến thức cơ bản nhất cũng như hiểu được các phương pháp vận dụng vào giải bài tập vật lý 10 bài 3 trang 22, bài tập điển hình nhất của dạng này.

I. Kiến thức hỗ trợ giải môn vật lý 10 bài 3 trang 22

1. Vận tốc tức thời

Vận tốc tức thời của một vật tại một điểm sẽ cho ta biết tại điểm đó vật sẽ chuyển động nhanh hay là chậm.

2. Véc tơ vận tốc

Véc tơ vận tốc của một vật tại một điểm chính là một đại lượng véc tơ có:

• Gốc ở tại vật chuyển động
• Phương và chiều chính là phương và chiều của chuyển động
• Độ dài sẽ biểu diễn được độ lớn của vận tốc theo một tỉ lệ xích nào đó.
• Véc tơ vận tốc sẽ được dùng để đặc trưng cho chuyển động về sự nhanh, chậm và về phương và chiều.

Lưu ý: Khi mà nhiều vật chuyển động trên một đường thẳng theo hai chiều ngược nhau, thì ta phải chọn một chiều dương trên đường thẳng đó và sẽ quy ước như sau:

• Vật chuyển động theo chiều dương sẽ có v > 0.
• Vật chuyển động ngược chiều dương sẽ có v < 0.

3. Chuyển động thẳng biến đổi đều

Chuyển động thẳng biến đổi đều chính là chuyển động có quỹ đạo sẽ là đường thẳng và có độ lớn của vận tốc tức thời tăng đều hoặc là giảm đều theo thời gian.

Chuyển động thẳng sẽ có độ lớn vận tốc tức thời tăng đều theo như thời gian là chuyển động nhanh dần đều.

Chuyển động thẳng sẽ có độ lớn vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian chính là chuyển động giảm dần đều.

4. Chuyển động thẳng chậm dần đều và nhanh dần đều

5. Đồ thị tọa độ theo như thời gian (x – t)

Chính là nhánh parabol

6. Đồ thị vận tốc theo như thời gian (v – t)

Chính là đường thẳng xiên góc.

Hệ số góc của đường sẽ biểu diễn v-t bằng gia tốc của chuyển động là: 

7. Đồ thị gia tốc theo thời gian là (a – t)

Chính là đường thẳng song song với trục Ot

II. Áp dụng giải môn vật lý 10 bài 3 trang 22

Sau đây, Kiến Guru sẽ hướng dẫn các bạn vận dụng những lý thuyết được tổng hợp phía trên để giải bài tập vật lý 10 bài 3 trang 22.

1. Câu hỏi

Chuyển động thẳng nhanh dần đều và chậm dần đều là gì?

2. Giải

– Chuyển động thẳng mà có độ lớn vận tốc tăng đều theo thời gian chính là chuyển động nhanh dần đều.

– Chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc giảm đều theo thời gian chính là chuyển động giảm dần đều.

III. Hướng dẫn giải các bài tập liên quan trang 22 sgk

Ngoài vật lý 10 bài 3 trang 22, các bạn học sinh có thể tham khảo một vài bài tập tương tự để thật nhuần nhuyễn kiến thức

1. Bài 1

Viết công thức để tính vận tốc tức thời của một vật chuyển động tại một điểm ở trên quỹ đạo. Cho biết về yêu cầu về độ lớn của các đại lượng trong công thức đó.

Giải:

Công thức để tính vận tốc tức thời của một vật chuyển động tại một điểm ở trên quỹ đạo là:

v = Δs/ Δt

Đơn vị của vận tốc là (m/s)

v chính là độ lớn vận tốc tức thời của vật tại một điểm (m/s)

Δs quãng đường rất ngắn mà vật đi được tính từ điểm xét (m)

Δt là khoảng thời gian rất ngắn vật đi hết quãng đường (s)

2. Bài 2

Véc tơ vận tốc tức thời ở tại một điểm của một chuyển động thẳng sẽ được xác định như thế nào?

Giải:

• Gốc
• Phương và chiều
• Độ dài vector ( sẽ tỉ lệ thuận với độ lớn của vector)

3. Bài 4

Viết công thức để tính vận tốc của chuyển động nhanh và chậm dần đều. Nói rõ dấu của các đại lượng sẽ tham gia vào công thức đó.

Giải:

a) Công thức để tính vận tốc nhanh dần đều:

v = at + v₀

Trong đó a sẽ cùng dấu với v và v₀

Công thức vận tốc chậm dần đều:

v = v₀ + at

(Lưu ý là a sẽ ngược dấu với v₀ và v).

4. Bài 5

Gia tốc của chuyển động nhanh và chậm dần đều sẽ có đặc điểm gì? Gia tốc được đo bằng đơn vị nào? Và chiều của véc tơ gia tốc của các chuyển động này sẽ có đặc điểm gì?

Giải:

a) Gia tốc của chuyển động chính là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên v.∆v và v. ∆t. Gia tốc của chuyển động sẽ cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian.

Ta có a = Δv/Δt , đơn vị của gia tốc chính là mét trên giây bình phương (m/s²).

b) Véc tơ gia tốc: ở trong chuyển động thẳng nhanh dần đều của một vật, véc tơ gia tốc sẽ có gốc ở vật chuyển động, có phương và chiều sẽ trùng với phương và chiều của véc tơ vận tốc và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo như một tỉ xích nào đó.

Ta có gia tốc chuyển động thẳng dần đều là:

:
Nếu như chọn chiều dương chính là chuyển động, ta sẽ có a âm. Véc tơ gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều sẽ ngược chiều với véc tơ vận tốc.

5. Bài 6

Viết công thức tính quãng đường đi được của chuyển động nhanh, chậm dần đều. Nói rõ dấu của các đại lượng tham gia vào công thức đó. Quãng đường đi được trong các chuyển động này phụ thuộc vào thời gian theo hàm số dạng gì?

Giải:

Công thức để tính đường đi của chuyển động thẳng nhanh dần đều là:
s = v₀t + 1/2at²

Công thức để tính đường đi và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều là:

s =  v₀t  + at^2/2

6. Bài 7

Viết phương trình chuyển động của của chuyển động thẳng nhanh và chậm dần đều?

Giải:

Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều là:

x = x₀ + v₀t + 1/2at²

x₀: là tọa độ ban đầu

v₀: là vận tốc ban đầu

a: chính là gia tốc

x: chính là tọa độ ở thời điểm t

Công thức để tính đường đi và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều là:

7. Bài 8

Thiết lập công thức để tính gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều theo như vận tốc quãng đường đi được?

Giải:

8. Bài 9

Câu nào sau đây là đúng

9. Bài 10

Trong công thức để tính vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều là v = v₀ + at thì

10. Bài 11

Công thức nào dưới đây sẽ là công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường để đi được của chuyển động nhanh dần đều?

11. Bài 12

Một đoàn tàu rời ga sẽ chuyển động thẳng nhanh dần đều. Sau 1 phút tàu sẽ đạt tốc độ là 40 km/h.

a) Tính được gia tốc của đoàn tàu.

b) Tính được quãng đường mà tàu đi được trong 1 phút đó.

c) Nếu như tiếp tục tăng tốc như vậy thì sau bao lâu nữa tàu sẽ đạt tốc độ là 60 km/h.

Giải: 

Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian chính là lúc tàu bắt đầu rời ga, chiều dương sẽ là chiều chuyển động.

a) Ta sẽ có: 

v₀ = 0; t = 1 phút = 60s

=> a = 40000/(60.3600) = 0, 185 m/s²

b) Ta có

s =  v₀t + at²/2 = 0,185/2 .(60)² = 333m

c) Ta áp dụng công thức

v = v₀ + at

≈ 90s.

12. Bài 13

Một ô tô đang chạy thẳng đều với tốc độ là 40 km/h bỗng tăng ga và chuyển động nhanh dần đều. Tính được gia tốc của xe biết rằng sau khi chạy được quãng đường là 1km thì ô tô sẽ đạt tốc độ 60 km/h.

Giải:

Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian mà lúc ô tô bắt đầu tăng ga, chiều dương sẽ là chiều chuyển động.

Ta có v₀ = 40 km/h = 100/9m/s;

v = 60km/h = 100/6 m/s

s = 1 km = 1000 m

Áp dụng công thức ta có : v² – v₀²  = 2as

Vậy a = 0,077 m/s².

13. Bài 14

Một đoàn tàu đang chạy với tốc độ là 40 km/h thì hãm phanh và chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga. Sau hai phút thì tàu sẽ dừng lại ở sân ga.

a) Tính được gia tốc của đoàn tàu

b) Tính được quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm.

Giải:

Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian lúc tàu bắt đầu hãm phanh, chiều dương chính là chiều chuyển động.

Ta sẽ có: v₀ = 40 km/h = 100/9 m/s; v = o

t = 2 phút  = 120s

a) gia tốc là: 

a = – 0,0925 m/s².

b) Quãng đường mà tàu đi được: s = v₀t + at²/2

=>  s ≈ 667,3m.

14. Bài 15

Một xe máy đang đi với tốc độ là 36 km/h bỗng người lái xe thấy có một cái hố ở trước mặt, cách cái xe là 20 m. Người ấy đã phanh gấp và xe đến sát miệng hố thì dừng lại.

a) Tính được gia tốc của xe.

b) Tính được thời gian hãm phanh.

Giải:

ta có được v₀ = 36 km/h = 10m/s ;

v = o; s = 20m

a) Áp dụng công thức sau 2as = v² – v₀²

b) Áp dụng công thức sau v =  v₀ + at

=> t = -v0/a

Trên đây là toàn bộ những kiến thức về Chuyển động thẳng biến đổi đều mà chúng tôi cung cấp cho các bạn qua bài vật lý 10 bài 3 trang 22. Hi vọng những tổng hợp trên sẽ là sự trợ giúp đắc lực cho các học sinh trong quá trình ôn luyện.

Nếu còn thắc mắc gì hãy truy cập vào kienguru.vn để có thể được giải đáp nhanh nhất.

Hãy để Kiến Guru đồng hành cùng các bạn trong quá trình học tập!