Giải bài tập SGK Vật lý 10 Nâng cao Bài 5: Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều

Ban biên tập eLib xin giới thiệu nội dung hướng dẫn Giải bài tập Lý 10 Nâng cao Bài 5 dưới đây nhằm giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập về phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều. Mời các em cùng theo dõi.

Giải bài tập SGK Vật lý 10 Nâng cao Bài 5: Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều

1. Giải bài 1 trang 28 SGK Vật lý 10 Nâng cao

Chọn câu sai

Chất điểm sẽ chuyển động thẳng nhanh dần đều nếu :

A. a>0 và v0>0

B. a>0  và v0=0

C. a<0 và v0>0

D. a<0 và v0=0

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được đặc điểm của chất điểm trong chuyển động thẳng nhanh dần đều

Hướng dẫn giải

- Ở câu C: a<0 và v0>0 sai vì

a<0; v0>0 ⇒ a.v0<0 

⇒ Lúc đầu chuyển động chậm dần đều, vận tốc giảm dần về O và đổi dấu, từ đây a.v > 0 nên chuyển động là nhanh dần đều.

- Chọn C

2. Giải bài 2 trang 28 SGK Vật lý 10 Nâng cao

Một chất điểm chuyển động dọc theo trục Ox, theo phương trình x=2t+3t2, trong đó x tính bằng mét, t tính bằng giây.

a) Hãy xác định gia tốc của chất điểm.

b) Tìm tọa độ và vận tốc tức thời của chất điểm lúc t=3s

Phương pháp giải

a) Dựa vào phương trình tổng quát và phương trình đề bài để tính gia tốc:

+ x=2t+3t2

\(\begin{array}{l} x = {x_0} + {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\\ \Rightarrow a = 6 \end{array}\)

b) Thay t vào phương trình tọa độ và phương trình vận tốc: v=vo+ at

Hướng dẫn giải

a) Ta có: x=2t+3t2 (s;m)

So sánh với phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều tổng quát:

\(\begin{array}{l} x = {x_0} + {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\\ \frac{a}{2} = 3 \Rightarrow a = 6\left( {m/{s^2}} \right) \end{array}\)

b) Tại t = 3s có:

\(\begin{array}{l} x = 2.3 + {3.3^2} = 33\left( m \right)\\ v = {v_0} + at = 2 + 6.3 = 20\left( {m/s} \right) \end{array}\)

3. Giải bài 3 trang 28 SGK Vật lý 10 Nâng cao

Vận tốc của một chất điểm chuyển động dọc theo trục Ox cho bởi hệ thức v=(15–8t)m/s. Hãy xác định gia tốc, vận tốc của chất điểm lúc t = 2s và vận tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian từ t = 0s đến t = 2s.

Phương pháp giải

- Từ hệ thức đề bài, xác định được gia tốc a

- Thay t=2 vào phương trình ta tìm được vận tốc v

- Áp dụng công thức: 

\({{v_{tb}} = \frac{{{v_0} + v}}{{t - {t_0}}}}\) để tính vận tốc trung bình

Hướng dẫn giải

v = 15 – 8t (m/s); a = -8 (m/s2)

tại t=2 (s) có v=15 – 8.2 = -1 (m/s)

Vận tốc trung bình trong khoảng thời gian:

\(\begin{array}{l} {\rm{\Delta }}t = t - {t_0} = 2 - 0 = 2\left( s \right)\\ {v_{tb}} = \frac{{{v_0} + v}}{2} = \frac{{15 + \left( { - 1} \right)}}{2} = 7\left( {m/s} \right) \end{array}\)

4. Giải bài 4 trang 28 SGK Vật lý 10 Nâng cao

Một ô tô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30m/s. Đến chân một con dốc, đột nhiên máy ngừng hoạt động và ô tô theo đà đi lên dốc. Nó luôn chịu một gia tốc ngược chiều vận tốc đầu bằng 2m/s2 trong suốt quá trình lên dốc và xuống dốc.

a) Viết phương trình chuyển động của ô tô, lấy gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị trí chân dốc.

b) Tính quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ô tô có thể lên được.

c) Tính thời gian đi hết quãng đường đó.

d) Tính vận tốc của ô tô sau 20s. Lúc đó ô tô chuyển động theo chiều nào?

Phương pháp giải

a) Từ số liệu đề bài, xác định v0 ,a, x0 và viết phương trình

b) Quãng đường xa nhất xe đi được tính theo công thức: 

\(\Delta x = \frac{{ - v_0^2}}{{2{\rm{a}}}}\)

c) Áp dụng công thức:

 \({t = \frac{{v - {v_0}}}{a} = \frac{{ - {v_0}}}{a}}\) để tính thời gian

d) Thay t=20 vào phương trình v=vo+at ta tìm được vận tốc

Hướng dẫn giải

a) Chọn gốc tọa độ O tại chân dốc, chiều dương hướng lên. Gốc thời gian là lúc bắt đầu lên dốc thì các giá trị đại số:

v0 = 30 (m/s); a = -2 (m/s2); x0 = 0 

Phương trình chuyển động của xe:

x=30t−t2 (s;m)

b) a.v0 < 0 ⇒ xe chuyển động chậm dần đều, lên tới điểm D rồi đổi chiều, chuyển động nhanh dần đều xuống

Tại D có:

\(v = 0 \Rightarrow {\rm{\Delta }}x = \frac{{ - v_0^2}}{{2{\rm{a}}}} = \frac{{ - {{30}^2}}}{{2\left( { - 2} \right)}} = 225\left( m \right)\)

Quãng đường xa nhất OD = |∆x| = 225 (m)

c) Thời gian đi hết quãng đường là:

\(\begin{array}{l} v = {v_0} + at\\ \Rightarrow t = \frac{{v - {v_0}}}{a} = \frac{{ - {v_0}}}{a} = \frac{{ - 30}}{{ - 2}} = 15\left( s \right) \end{array}\)

d) Tại t = 20 (s) có: 

v = 30 – 2.20 = -10 (m/s) ⇒ v<0 ⇒ lúc này xe đang xuống dốc.

Ngày:30/10/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM