Bài tập file word vật lí 10 chân trời sáng tạo Ôn tập chương 3

ÔN TẬP CHƯƠNG 3: CHUYỂN ĐỘNG BIẾN ĐỔI

(20 CÂU)

Câu 1: Giải thích ý nghĩa của dấu của gia tốc.

Trả lời:

Gia tốc dương cho biết vật tăng vận tốc, còn gia tốc âm cho biết vật giảm vận tốc.

Câu 2: Định nghĩa chuyển động ném.

Trả lời:

Chuyển động ném là sự di chuyển của vật theo quỹ đạo cong dưới tác động của trọng trường.

Câu 3: Định nghĩa gia tốc trong vật lý.

Trả lời:

Gia tốc là sự thay đổi vận tốc của vật theo thời gian.

Câu 4: Chuyển động ném có thể xảy ra trong môi trường nào?

Trả lời:

Chuyển động ném có thể xảy ra trong không khí, nước, và môi trường không trọng trường.

Câu 5: Mô tả biểu đồ v-t của một vật có gia tốc dương.

Trả lời:

Biểu đồ sẽ là đường thẳng nghiêng với góc dương tăng dần.

Câu 6: Tại sao quỹ đạo của vật ném theo chiều ngang có thể là một đường cong parabol?

Trả lời:

Do ảnh hưởng của trọng trường và tốc độ ném tăng theo thời gian.

Câu 7: 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  - 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 x - Ban đầu vật ở gốc tọa độ nên x₀ = 0

Phương trình chuyển động của vật có dạng:

Câu 8: Bi A có trọng lượng gấp đôi bi B. Cùng một lúc tại cùng mái nhà ở cùng độ cao thì bi A được thả còn bi B được ném theo phương ngang với tốc độ lớn. Bỏ qua sức cản không khí. Thứ tự chạm đất của 2 bi lần lượt là?

Trả lời:

Cả hai chạm đất cùng lúc

Câu 9: 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:

 (2)

Từ (1), (2): a = - 0,6 m/s², v₀ = 12 m/s

Câu 10: Một vật được ném theo phương ngang tại độ cao h với vận tốc ban đầu là v₀. Tầm xa của vật là?

Trả lời:

Câu 11: Một đoạn dốc thẳng dài 62,5 m, Nam đi xe đạp và khởi hành từ chân dốc đi lên với v₀ = 18 km/h chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn 0,2 m/s².

a) Viết phương trình chuyển động của Nam

b) Nam đi hết đoạn dốc trong bao lâu?

Trả lời:

Đổi 18 km/h = 5 m/s

Chọn gốc tọa độ tại chân dốc, chiều dương từ chân đến đỉnh dốc, gốc thời gian là khi Nam bắt đầu lên dốc

a) Nam đi lên dốc: ⇒ Nam đi theo chiều dương ⇒ v > 0

Chuyển động chậm dần đều: ⇒ a.v < 0 ⇒ a < 0

PTCĐ:  

b) Đoạn dốc dài: 62,5 = 5t – 0,1t² ⇒ t = 25s

Câu 12: Từ mặt đất quả cầu khối lượng m = 100 g được ném lên thẳng đứng với vận tốc v_o. Biết quả cầu đạt độ cao cực đại là 8 m và thời gian từ lúc ném đến lúc trở lại mặt đất là 3s. Lấy g = 10 m/s². Biết độ lớn lực của không khí là F. Tìm v_o và F.

Trả lời:

Gia tốc của vật:  

Chọn chiều dương hướng lên khi vật ném lên:

hmax = - v_o²/2a = v_o²/(2g + 2F/m) (1)

 (2)

Khi vật rơi tự do

 (3)

Từ (1) (2) và (3) kết hợp với t₁ + t₂ = 3; hmax = 8 m ⇒ v_o = 16 m/s; F = 0,6 N

Câu 13: 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.

a) Sau bao lâu kể từ lúc hãm phanh thì tàu đạt v = 36 km/h và sau bao lâu thì dừng hẳn.

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

a) 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

b) Quãng đường đoàn tàu đi được:

v₂² – v₀² = 2as ⇒ s = (v₂² – v₀²)/(2a) = 400 m.

Câu 14: Một vật được ném lên thẳng đứng với vận tốc 4,9 m/s. Cùng lúc đó tại điểm có độ cao bằng độ cao cực đại mà vật lên tới, người ta ném xuống thẳng đứng vật khác cũng có vận tốc 4,9 m/s. Sau bao lâu hai vật đụng nhau, lấy g = 9,8 m/s²

Trả lời:

Chọn gốc tọa độ tại vị trí vật ném lên, chiều dương hướng lên.

Độ cao cực đật vật ném lên đạt được là

h₁ = - v_o²/ (-2g) = 1,225 m

Phương trình chuyển động của hai vật

y₁ = v_ot – 0,5gt²

y₂ = h₁ – v_ot – 0,5gt²

Hai vật gặp nhau ⇒ y₁ = y₂ ⇒ t = 0,125 s

Câu 15: Cho phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng x = 10 + 4t - 0,5t². Vận tốc của chuyển động sau 2s là bao nhiêu?

Trả lời:

x = 10 + 4t - 0,5t² = x₀ + v₀t + 1/2 at² ⇒ v₀ = 4 m/s ; a = -1 m/s²

Phương trình vận tốc: v = v₀ + at = 4 – t

Với t = 2s ⇒ v = 2 m/s

Câu 16: Hai vật được ném thẳng đứng lên cao từ cùng một điểm với cùng vận tốc v_o = 25 m/s. Vật nọ sau vật kia khoảng thời gian to.

a) Cho t_o = 0,5s. Hỏi hai vật gặp nhau sau khi ném vật thứ hai bao lâu và ở độ cao nào.

b) Tìm t_o để câu hỏi trên có nghiệm.

Trả lời:

a) Chọn gốc tọa độ tại thời điểm ném, chiều dương hướng lên, gốc thời gian lúc ném vật thứ hai.

Phương trình chuyển động của hai vật là:

Hai vật gặp nhau y₁ = y₂ ⇒ t = 2,25s ⇒ y₁ = y₂ = 30,9 m

b) Thời gian chuyển động tối đa của vật

⇒ t = 5 ⇒ để câu a có nghiệm t_o ≤ 5

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

a) Vận tốc của vật, gia tốc của chuyển động và cho biết tính chất của chuyển động.

b) Vận tốc của vật ở thời điểm t = 2s.

Trả lời:

a) PTCĐ: 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

b) Phương trình vận tốc: v = v₀ + at = -18 + 12t

Ở thời điểm t = 2s ⇒ v = 6 cm/s.

Câu 18: 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

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 = hmax = 20 m

Câu 19: Tại hiện trường một vụ tai nạn trên đường quốc lộ ngoài đô thị, cảnh sát phát hiện vết trượt kéo dài 50 m. Qua các đo đạc trên mặt đường, cảnh sát kết luận gia tốc của ô tô trong quá trình giảm tốc có độ lớn 6,5 m/s². Nếu tốc độ giới hạn trên làn đường được quy định là 80 km/h thì ô tô này có vượt quá tốc độ cho phép không? Giả sử trong quá trình giảm tốc, ô tô chuyển động chậm dần đều.

Trả lời:

Tốc độ của ô tô là:

Nên trên làn đường này ô tô đã vượt quá tốc độ cho phép.

Câu 20: Khi dùng vòi nước tưới cây để các tia nước phun ra xa, người ta thường điều chỉnh sao cho hướng của vòi xiên một góc nào đó với phương ngang. Trong trường hợp lí tưởng (bỏ qua mọi lực cản), góc hợp giữa vòi và phương ngang phải bằng bao nhiêu để các tia nước phun ra xa nhất?

Trả lời:

Công thức tầm xa của ném xiên:  

Coi vận tốc ban đầu không đổi, để L lớn nhất thì sin2α = 1 ⇒ α = 45⁰

Vật trong điều kiện lí tưởng, góc hợp giữa vòi và phương ngang bằng 45⁰ thì các tia nước phun ra xa nhất.