Giải bài tập SGK Vật lý 10 Nâng cao Bài 4: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Nhận xét nào sau đây không đúng với một chất điểm chuyển động thẳng theo một chiều với gia tốc a=4m/s²

A. Lúc đầu vận tốc bằng 0 thì 1s sau vận tốc của nó bằng 4 m/s

B. Lúc vận tốc bằng 2 m/s thì sau 1s vận tốc của nó bằng 6 m/s

C. Lúc vận tốc bằng 2 m/s thì 2s sau vận tốc bằng 8 m/s

D. Lúc vận tốc bằng 4 m/s thì 2 s sau vận tốc của nó bằng 12 m/s

Phương pháp giải

Áp dụng công thức: v=v_o+at để tính vận tốc trong mỗi câu tương ứng

Hướng dẫn giải

- Lúc đầu vận tốc bằng 2 m/s thì sau 2s vận tốc của nó thì phải bằng 2+4.2=10 m/s

⇒ Câu C sai

- Chọn C

Chọn câu sai.

Khi một chất điểm chuyển động thẳng biến đổi đều thì nó

A. có gia tốc không đổi

B. có gia tốc trung bình không đổi

C. chỉ có thể chuyển động nhanh dần đều hoặc chậm dần đều

D. có thể lúc đầu chuyển động chậm dần đều, sau đó chuyển động nhanh dần đều

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được nội dung lí thuyết về chuyển động thẳng biến đổi đều

Hướng dẫn giải

- Câu C sai. Vì: Nếu búng cho một viên bi lên dốc, bị chuyển động chậm dần đều, dừng lại rồi lăn nhanh dần đều xuống dốc ⇒ không thỏa

- Chọn C

Tốc độ vũ trụ cấp I (7,9 km/s) là tốc độ nhỏ nhất để các con tàu vũ trụ có thể bay quanh Trái Đất. Hãy tính xem tên lửa phóng tàu vũ trụ phải có gia tốc bằng bao nhiêu để sau khi phóng 160s con tàu đạt được tốc độ trên ? Coi gia tốc của tên lửa là không đổi.

Phương pháp giải

Áp dụng công thức: 

\(a = \frac{{v - {v_0}}}{{t - {t_0}}} = \frac{v}{t}\) để tính gia tốc của tên lửa

Hướng dẫn giải

Chọn chiều dương là chiều chuyển động, t₀=0 là lúc bắt đầu phóng.

\(a = \frac{{v - {v_0}}}{{t - {t_0}}} = \frac{v}{t} = \frac{{7900}}{{160}} \approx 49,4{\mkern 1mu} (m/{s^2})\)

Một chất điểm chuyển động trên trục Ox với gia tốc không đổi a=4m/s² và vận tốc ban đầu v₀=−10m/s

a) Sau bao lâu thì chất điểm dừng lại ?

b) Tiếp sau đó chất điểm chuyển động như thế nào ?

c) Vận tốc của nó lúc t = 5s là bao nhiêu ?

Phương pháp giải

a) Dựa vào công thức: v=v₀+at để tính t với v=0

b) Áp dụng tính chất: Nếu v.a> 0 thì chất điểm chuyển động nhanh dần đều theo chiều ngược lại

c) Thay t = 5 vào công thức: v=v₀+at để tính vận tốc

Hướng dẫn giải

 \(\vec a{\mkern 1mu} ;{\mkern 1mu} \vec v\)ngược chiều chuyển động là chậm dần đều. Chọn t0 = 0 là lúc có v0=−10m/sv0=−10m/s

a) Chất điểm dừng lại:

v=v₀+at=0

⇒ -10 + 4t = 0 ⟹ t= 2,5 (s)

b) Từ thời điểm t > 2,5 s :

v = -10 + 4t > 0, v.a > 0 nên chất điểm chuyển động nhanh dần đều theo chiều ngược lại

c) Tại t = 5 (s) có: v = -10 + 4.5 = 10 (m/s). 

Một người đi xe đạp trên một đường thẳng. Sau khi khởi hành 5s, vận tốc của người đó là 2 m/s sau 5s tiếp theo vận tốc 4 m/s, sau 5s tiếp theo vận tốc 6 m/s.

a) Có thể kết luận chuyển động của người đó là nhanh dần đều được không? Tại sao?

b) Tính gia tốc trung bình mỗi khoảng thời gian 5s và gia tốc trung bình cả khoảng thời gian từ lúc khởi hành.

Phương pháp giải

Áp dụng công thức:

\(a = \frac{{v - {v_0}}}{{t - {t_0}}} \) để tính gia tốc trong từng trường hợp

Hướng dẫn giải

a) Không. Tuy cứ sau 5 s vận tốc tăng lên 1 lượng 2 m/s, tuy nhiên trong mỗi khoảng 5s ấy có thể có lúc vận tốc giảm đi, có lúc tăng rất nhanh, do đó không thể kết luận chuyển động này là nhanh dần đều.

b) Gia tốc trung bình trong mỗi khoảng 5s là như nhau :

\({a_{tb}} = \frac{{2 - 0}}{5} = \frac{{4 - 2}}{5} = \frac{{6 - 4}}{5} = 0,4(m/{s^2})\)

Gia tốc trung bình trong 15s : 

\({a_{tb}} = \frac{6}{{15}}{\mkern 1mu} = {\mkern 1mu} 0,4{\mkern 1mu} (m/{s^2})\)