Đáp án Vật lí 10 chân trời sáng tạo Bài 7: Gia tốc - Chuyển động thẳng biến đổi đều (P1)

BÀI 7 GIA TỐC – CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

Câu 1: Trong giải đua F1 (Hình 7.1), các tay đua phải hoàn thành một chặng đua dài khoảng 300 km trong khoảng thời gian ngắn nhất. Trong quá trình đua, các tay đua bắt buộc phải vào trạm dừng thay lốp mới và nạp thêm nhiên liệu. Trong khảng thời gian từ khi xe vào trạm dừng đến khi xe tăng tốc trở lại đường đua, ta thấy vận tốc của xe đã có sự thay đổi rõ rệt. Đại lượng nào đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc của xe?

Trả lời: 

Đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc của xe là gia tốc.

1. Đồ thị vận tốc - thời gian trong chuyển động thẳng và khái niệm gia tốc

Câu 1: Làm thế nào ta có thể xác định được vận tốc tức thời dựa vào phương án thí nghiệm gợi ý?

Trả lời: 

Để xác định được vận tốc tức thời, ta cần đo được độ dịch chuyển trong những khoảng thời gian ngắn bằng nhau.

Câu 2: Cần chọn gốc tọa độ, gốc thời gian như thế nào để việc xác định độ dịch chuyển và thời điểm trong thí nghiệm được thuận tiện?

Trả lời: 

Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian tại vị trí cổng quang điện A.

Câu 3: Dựa vào bảng số liệu, hãy xác định giá trị trung bình và sai số của phép đo thời gian viên bi chuyển động từ A đến B và thời gian chắn cổng quang điện B. Từ đó xác định giá trị trung bình và sai số của vận tốc tức thời tại B ứng với từng giá trị độ dịch chuyển. Vẽ đồ thị vận tốc tức thời tại B theo thời gian chuyển động t_AB vào giấy kẻ ô.

Trả lời: 

Giá trị trung bình thời gian của viên bi chuyển động từ A đến B là:

+ AB = 10 cm: 

+ AB = 20 cm: 

+ AB = 30 cm: 

+ AB = 40 cm: 

+ AB = 50 cm: 

- Sai số của phép đo thời gian viên bi chuyển động từ A đến B:

+ AB = 10 cm:

Tương tự cho các đoạn còn lại, ta có:

+ AB = 20 cm: 

+ AB = 30 cm:

+ AB = 40 cm:

+ AB = 50 cm:

- Giá trị trung bình và sai số của thời gian chắn cổng quang điện tại B:

+ AB = 10 cm: 

+ AB = 20 cm: 

+ AB = 30 cm: 

+ AB = 40 cm: 

+ AB = 50 cm: 

- Tốc độ tức thời tại B:

- Vẽ đồ thị:

Câu 4: Nêu một số ví dụ khác về chuyển động có vận tốc thay đổi theo thời gian.

Trả lời: 

Một xe bus bắt đầu xuất phát từ điểm bus và chuyển động nhanh dần

Một hòn đá rơi từ trên cao xuống dưới, chuyển động nhanh dần

Một xe ô tô đang đi trên đường, gặp vật cản thì phanh gấp

Câu 5: Một xe buýt bắt đầu rời khỏi bến, khi đang chuyển động thẳng đều thì thấy một chướng ngại vật, người lái xe hãm phanh để dừng lại. Hãy nhận xét tính chất chuyển động của xe buýt, mối liên hệ về hướng của vận tốc và gia tốc từ lúc bắt đầu chuyển động cho tới khi dừng lại.

Trả lời: 

Tính chất chuyển động của xe: xe đang chuyển động đều thì gặp chướng ngại vật, xe chuyển động chậm dần

Mối liên hệ về hướng của vận tốc và gia tốc
+ Bắt đầu rời bến, xe chuyển động đều: a và v cùng hướng
+ Xe chuyển động chậm dần đều: a và v cùng phương nhưng ngược chiều.

Câu 6: Trong cuộc đua xe F1, hãy giải thích tại sao ngoài tốc độ tối đa thì gia tốc của xe cũng là một yếu tố rất quan trọng quyết định kết quả cuộc đua.

Trả lời: 

Nếu vecto a và vecto v cùng chiều thì xe đi nhanh hơn do xe được tác dụng thêm một lực cùng chiều với hướng chuyển động của xe và ngược lại nếu vecto a và vecto v ngược chiều thì xe sẽ bị một lực cản trở làm xe đi chậm hơn.