Bài tập file word Vật lí 10 cánh diều Ôn tập Chủ đề 1: Mô tả chuyển động (P1)

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 1: MÔ TẢ CHUYỂN ĐỘNG
(PHẦN 1 – 20 CÂU)

Câu 1: Cho ba điểm A, B và C là ba đỉnh của một tam giác vuông, góc vuông tại B; chiều dài của các cạnh AB = 3,0 m, AC = 6,0 m như hình bên. Một vật chuyển động dọc theo các cạnh của tam giác, bắt đầu từ điểm A, tới điểm B tại thời điểm t₁ =10 s, tới điểm C tại thời điểm t₂ =30 s.

Xác định độ dịch chuyển và quãng đường đi được của vật tại các thời điểm t₁, t₂ và trong khoảng thời gian từ thời điểm t₁ đến thời điểm t₂

Trả lời:

– Tại thời điểm t₁, độ dịch chuyển của vật là d₁ = AB.

Độ lớn của độ dịch chuyển d₁ = AB = 3 cm.

– Tại thời điểm t₂ độ dịch chuyển của vật là d₂ = AC.

Độ lớn của độ dịch chuyển d₂ = AC = 6 cm.

– Từ thời điểm t₁ đến thời điểm t₂ độ dịch chuyển của vật là . Độ lớn của độ dịch chuyển

Câu 2: Một vật chuyển động thẳng chậm dần đều với tốc độ ban đầu 3 m/s và gia tốc có độ lớn 2 m/s². Biết thời điểm ban đầu vật ở gốc tọa độ và chuyển động ngược chiều dương của trục tọa độ. Viết phương trình chuyển động của vật

Trả lời:

Chọn gốc thời gian là khi vật bắt đầu chuyển động

Ta có: Vật chuyển động chậm dần đều ⇒ a.v < 0

Mà: Vật chuyển động ngược chiều dương ⇒ v < 0 ⇒ a > 0

Ban đầu vật ở gốc tọa độ nên x₀ = 0

Phương trình chuyển động của vật có dạng:

Câu 3: Một người lái mô tô đi trên một đoạn đường s, trong một phần ba thời gian đầu mô tô đi với tốc độ 50 km/h, một phần ba thời gian tiếp theo đi với tốc độ 55 km/h và trong một phần ba thời gian còn lại, đi với tốc độ 75 km/h. Tính tốc độ trung bình của mô tô trên cả quãng đường.

Trả lời:

Tốc độ trung bình:

Câu 4: Một người đi xe đạp đi nửa đoạn đường đầu tiên với tốc độ 12 km/h và nửa đoạn đường sau với tốc độ 20 km/h. Tính tốc độ trung bình của người đi xe đạp trên cả đoạn đường.

Trả lời:

Tốc độ trung bình:

Câu 5: Từ độ cao 45 m so với mặt đất người ta ném một vật theo phương ngang với vận tốc 40m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s². Vận tốc của vật khi chạm đất là?

Trả lời:

Ta có:

Vậy vận tốc của vật khi chạm đất là: v² = v_x² + v_y² = v₀² + (gt)² = 50 m/s

Câu 6: Một đoàn tàu đang chuyển động với v₀ = 72 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt v₁ = 54 km/h.

1. a) Sau bao lâu kể từ lúc hãm phanh thì tàu đạt v = 36 km/h và sau bao lâu thì dừng hẳn.
2. b) Tính quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại.

Trả lời:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.

Đổi: 72 km/h = 20 m/s

54 km/h = 15 m/s

1. Gia tốc của tàu:

Thời gian kể từ khi hãm phanh đến khi tàu đạt vận tốc v = 36 km/h = 10 m/s là:

Từ v = v₀ + a.t ⇒ 

Khi dừng lại hẳn: v₂ = 0

1. b) Quãng đường đoàn tàu đi được: v₂²– v₀²= 2as ⇒ s = (v₂² – v₀²):(2a) = 400 m

Câu 7: Một người lái ô tô đang chuyển động với vận tốc 35 km/h, khi xe còn cách ngã tư 28m thì người này thấy đèn tín hiệu chuyển sang màu vàng, người này biết sau 2,0s thì đèn sẽ chuyển sang màu đỏ, ngã tư rộng 15m. Hỏi người này nên giảm tốc độ cho xe dừng lại hay tiếp tục tăng tốc để cho xe vượt qua hết ngã tư trước khi đèn tín hiệu chuyển sang màu đỏ. Biết xe có thể giảm tốc với gia tốc tối đa là  -5,8 m/s² và có thể tăng tốc tối đa từ 45 km/h lên 65 km/h trong 6,0s.

Trả lời:

Nếu tài xế giảm tốc độ thì quãng đường xe đi cho đến khi dừng lại là:

nên xe có thể dừng lại an toàn trước khi đèn chuyển sang màu đỏ

Nếu tài xế tăng tốc thì gia tốc tối đa là:

Với gia tốc đó thì trong 2s xe sẽ đi được quãng đường tối đa là:

 nên xe chưa thể qua được ngã tư.

Vậy tài xế nên giảm tốc thì sẽ an toàn hơn.

Câu 8: Một xe lửa dừng lại hẳn sau 20s kể từ lúc bắt đầu hãm phanh. Trong thời gian đó xe chạy được 120 m. Tính vận tốc của xe lúc bắt đầu hãm phanh và gia tốc của xe.

Trả lời:

Vận tốc ban đầu của xe lửa:

Từ công thức v = v₀ + at ⇒ v₀ = v – at = -20a (1)

Quãng đường xe lửa đi được từ khi hãm phanh đến lúc dừng lại:

Từ (1) và (2), giải hệ phương trình ta được: a = -0,6 m/s², v₀ = 12 m/s

Câu 9: Một vật được ném lên thẳng đứng từ mặt đất, bỏ qua lực cản của không khí. Tính độ cao cực đại mà vật đạt được biết vận tốc ban đầu của vật là 20 m/s, lấy g = 10 m/s²

Trả lời:

Chuyển động của vật là chuyển động thẳng chậm dần đều với gia tốc nên

a = - g = -10 m/s²; v_o = 20 m/s

Độ cao cực đại = quãng đường mà vật đi được đến khi dừng lại (v = 0)

v² – v_o² = 2as ⇒ s = h_max = 20 m

Câu 10: Hình bên là đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một vật chuyển động thẳng, trong thời gian 25 s.

1. a) Mô tả chuyển động của vật. Trong khoảng thời gian nào vật không chuyển động?
2. b) So sánh vận tốc của chuyển động trong hai đoạn AB và CD của đồ thị.
3. c) Xác định vận tốc trung bình và tốc độ trung bình trong toàn bộ thời gian chuyển động.

Trả lời:

1. a) Các giai đoạn của chuyển động:

- Trong 10s đầu tiên, ứng với đoạn AB của đồ thị: vật chuyển động theo chiều dương, độ dịch chuyển bằng 20 m

- Trong 5s tiếp theo, ứng với đoạn BC của đồ thị: vật dừng lại

- Trong 10s cuối cùng, ứng với đoạn CD của đồ thị: vật chuyển động theo chiều âm, độ dịch chuyển bằng – 20m

1. b) Vận tốc trong các giai đoạn của chuyển động:

 nên hai vận tốc có độ lớn bằng nhau, nhưng ngược hướng nhau

1. c)

Trong chuyển động thẳng, quan hệ giữa quãng đường đi được và độ dịch chuyển:

Tổng quãng đường đi được

Tốc độ trung bình

Độ dịch chuyển toàn phần:

Vận tốc trung bình

Câu 11: Bảng dưới đây cho biết vận tốc tức thời tại mỗi thời điểm của một vật chuyển động thẳng biến đổi đều. Hãy điền vào những chỗ trống (...) các giá trị tương ứng để hoàn thiện bảng số liệu.

1. a) Vật A

1. b) Vật B

Trả lời:

1. a) Vật A

1. b) Vật B

Câu 12: Một vật được ném lên theo phương thẳng đứng từ mặt đất. Sau 4s vật lại rơi xuống mặt đất. cho g = 10 m/s². Tính

1. Vận tốc ban đầu của vật.
2. Độ cao tối đa mà vật lên tới
3. Vận tốc của vật ở độ cao bằng 3/4 độ cao tối đa

Trả lời:

1. Chọn chiều dương hướng lên thì phương trình chuyển động của vật là:

Vậy

1. Ta có: v²– v_o²= 2gh ⇒ 

Khi vật ở độ cao tối đa: v = 0 suy ra h = 20 m

1. Từ công thức: v₁²– v_o²= 2gh₁ ⇒ 

Câu 13: Hình bên là đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của hai vật chuyển động thẳng đều dọc theo trục Ox.

1. a) Viết phương trình độ dịch chuyển- thời gian cho chuyển động của mỗi vật.
2. b) Kể từ thời điểm t = 0 đến thời điểm gặp nhau, quãng đường đi được của mỗi vật bằng bao nhiêu?

Trả lời:

1. a) Vật thứ nhất: , t tính theo s

Vật thứ hai:

1. b) Vị trí gặp nhau là lúc hai vật có cùng độ dịch chuyển:

Quãng đường đi được của vật thứ nhất từ t = 0 đến t = 2,5 s:

Quãng đường đi được của vật thứ hai từ t = 0 đến t = 2,5 s:

- Từ t = 0 đến t = 1 s:

- Từ t = 1 s đến t = 2,5 s:

Vậy từ t = 0 đến t = 2,5 s, quãng đường vật thứ hai đi được là:

Câu 14: Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều không vận tốc đầu và đi được quãng đường s mất 3s. Tìm thời gian vật đi được 8/9 đoạn đường cuối.

Trả lời:

Thời gian vật đi trong  quãng đường đầu:

⇔  s = 0,5a.t’ ⇒ t’ = 1s

Thời gian vật đi trong  quãng đường cuối: t" = t – t’ = 2s

Câu 15: Một vận động viên chạy bộ trong thời gian 3s, vận động viên chạy từ vị trí có tọa độ x₁ = 50m đến vị trí có tọa độ x₂ =30,5m trên trục Ox như hình vẽ. Tính vận tốc trung bình của vận động viên.

Trả lời:

Ta có:

Câu 16: Chất điểm chuyển động trên trục Ox, bắt đầu chuyển động lúc t = 0, có phương trình chuyển động là x = - t² + 10t + 8 (m). Viết phương trình vận tốc của chất điểm

Trả lời:

Phương trình chuyển động: x = -t² + 10t + 8 = x₀ + v₀t + 1/2 at²

⇒ x₀ = 8 m; v₀ = 10 m/s; a = -2 m/s²

Phương trình vận tốc: v = v₀ + at = 10 -2t

Câu 17: Phương trình cơ bản của 1 vật chuyển động: x = 6t² – 18t + 12 cm/s. Hãy xác định:

1. Vận tốc của vật, gia tốc của chuyển động và cho biết tính chất của chuyển động.
2. Vận tốc của vật ở thời điểm t = 2s.

Trả lời:

1. Phương trình chuyển động:

x = 6t² – 18t + 12 = x₀ + v₀t + 1/2 at² ⇒ a = 12 cm/s² , v₀ = -18 cm/s

⇒ vật chuyển động chậm dần đều do a.v < 0

1. Phương trình vận tốc: v = v₀+ at = -18 + 12t

Ở thời điểm t = 2s ⇒ v = 6 cm/s

Câu 18: Kết quả đo thời gian tấm chắn sáng( rộng 10 mm) đi qua cổng quang điện được cho ở bảng sau:

Từ số liệu ở bảng trên, tính thời gian trung bình và sai số tuyệt đối.

Trả lời:

Thời gian trung bình là:

t = (t₁+t₂+t₃):3 = (0,101+0,098+0,102):3 = 0,1003s
Sai số tuyệt đối của lần đo thứ nhất là: |0,1003 - 0,101| = 0,0007 
Sai số tuyệt đối của lần đo thứ hai là: |0,1003 - 0,098| = 0,0023
Sai số tuyệt đối của lần đo thứ ba là : |0,1003 - 0,102| = 0,0017
Sai số tuyệt đối trung bình là: (0,0007+0,0023 + 0,0017):3 = 0,0016

Câu 19: Trái Đất quay xung quanh trục từ phía tây sang phía đông, một vòng mỗi ngày. Tại đường xích đạo, bề mặt Trái Đất đang quay với tốc độ 1675 km/h. Từ một vị trí trên đường xích đạo của Trái Đất, phóng tên lửa về phía đông hay về phía tây sẽ có lợi hơn.

Trả lời:

Phóng tên lửa về phía Đông có lợi hơn, vì Trái Đất đang quay từ Tây sang Đông, tên lửa phóng cùng chiều với chiều quay của Trái Đất sẽ có vận tốc lớn hơn là tên lửa phóng ngược chiều với chiều quay của Trái Đất.

Câu 20: Nêu một điểm giống nhau và một điểm khác nhau giữa tốc độ và vận tốc.

Trả lời:

- Giống nhau: cả hai đều có cùng đơn vị hoặc trong một số trường hợp có cùng độ lớn.

- Khác nhau: vận tốc có hướng (là một đại lượng vectơ); tốc độ không có hướng (là một đại lượng vô hướng).