Đáp án Vật lí 10 kết nối tri thức Bài 7: Đồ thị độ dịch chuyển - Thời gian

BÀI 7 ĐỒ THỊ ĐỘ DỊCH CHUYỂN – THỜI GIAN

I. Chuyển động thẳng

Câu 1: Hãy tính quãng đường đi được, độ dịch chuyển, tốc độ, vận tốc của bạn A khi đi từ nhà đến trường và khi đi từ trường đến siêu thị ( hình 7.1). Coi chuyển động của bạn A là chuyển động đều và cứ 100m bạn đi hết 25 giây

Trả lời:

1. Vì bạn A đi từ nhà đến trường là theo 1 hướng, không đổi hướng nên:

• Quãng đường đi được và độ dịch chuyển là như nhau và bằng 1000m.
• Vận tốc và tốc độ là như nhau và bằng: 100: 25 = 4 m/s

1. Vì bạn A đi từ trường đến siêu thị là theo 1 hướng, không đổi hướng nên:

• Quãng đường đi được và độ dịch chuyển là như nhau và bằng 1000 - 800 = 200 m.
• Vận tốc và tốc độ là như nhau và bằng: 100: 25 = 4 m/s.

II. Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trong chuyển động thẳng

1. Cách vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trong chuyển động thẳng

Câu 1: Hãy vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động của bạn A nêu ở trên theo trình tự sau đây:

1. Lập bảng ghi số liệu vào vở.
2. Vẽ đồ thị: trên trục tung (trục độ dịch chuyển) 1 cm ứng với 200 m; trên trục hoành (trục thời gian) 1 cm ứng với 50 s.

Trả lời:

Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động của bạn A:

2. Sử dụng đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trong chuyển động thẳng

Câu 1. Hình 7.2 là đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của một người đang bơi trong bể bơi dài 50m. Đồ thị cho biết những gì về chuyển động của người đó?

1. Trong 25 giây đầu, mỗi giây người đó bơi được bao nhiêu mét ? Tính vận tốc của người đó theo đơn vị m/s ?
2. Từ giây nào đến giây nào, người đó không bơi. 
3. Từ giây 35 đến 60 người đó bơi theo chiều nào ?
4. Trong 20 giây cuối cùng, mỗi giây người đó bơi được bao nhiêu mét ? Tính vận tốc của người đó theo đơn vị m/s ?
5. Xác định độ dịch chuyển và vận tốc của người đó khi bơi từ B đến C
6. Xác định độ dịch chuyển và vận tốc của người đó trong cả quá trình 

Trả lời:

Vẽ đồ thị 

Dựa vào đồ thị, ta biết được độ dịch chuyển, vận tốc, hướng bơi của người đó

1. Trong 25 giây đầu, người đó dịch chuyển được 50m => mỗi giây người đó bơi được: 50: 25 =2 (m) => Vận tốc của người đó là 2(m/s)
2. Từ giây thứ 25 đến 35, người đó không bơi
3. Từ giây 35 đến 60 người đó bơi theo chiều ngược lại với chiều ban đầu
4. Trong 20 giây cuối cùng, tức là từ giây thứ 40 đến 60, quãng đường người đó dịch chuyển được là: 25 -  = -20 (m)

=> Mỗi giây người đó bơi được: 20: 20 =1 (m) 

Vận tốc của người đó là: -20/20 = -1 (m/s )

5. Khi bơi từ B đến C, tức là từ giây thứ 35 đến 60, 

Độ dịch chuyển là: 25 - 50 = -25(m)

=> Vận tốc: -25: (60-35 ) = -1 (m/s)

6. Trong cả quá trình:

• Độ dịch chuyển của người đó ( tính từ gốc O đến điểm C): 25 - 0 = 25 (m) 
• Vận tốc: 25: 60 = 0,42 (m/s )

Câu 2: Hình 7.2 là đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của một người đang bơi trong bể bơi dài 50m. Hãy xác định vận tốc và tốc độ của người bơi ở giây 45 đến giây 60.

Trả lời:

Quãng đường bơi được: 60-45 = 15 m

Tốc độ là: 15:15 =1m/s

Độ dịch chuyển: 25 -40 = -55

Vận tốc bơi là: -15/15= -1

III. Vận tốc và đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trong chuyển động thẳng .

Câu 1: Số liệu về độ dịch chuyển và thời gian của một chiếc xe ô tô đồ chơi chạy bằng pin được ghi ở bảng dưới đây. Dựa vào bảng này để:

1. Vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của chuyển động 
2. Mô tả chuyển động của xe. 
3. Tính vận tốc của xe trong ba giây đầu

Trả lời:

1. Vẽ đồ thị 
2. Mô tả chuyển động của xe: 

Từ giây thứ 0 đến giây thứ 3, xe chuyển động theo chiều dương, quãng đường dịch chuyển được là 7 - 1 = 6 (m)

Từ giây thứ 3 đến 5, xe đứng yên

3. Trong 3s đầu, xe dịch chuyển được 6m=> Vận tốc sẽ là: 6: 3 = 2 (m/s)

Câu 2: Đồ thị độ dịch chuyển thời gian trong chuyển động thẳng của một xe ô tô đồ chơi điều khiển từ xa được vẽ ở hình 7.4 

1. Mô tả chuyển động của xe
2. Xác định vị trí của xe so với điểm xuất phát, ở giây thứ 2, thứ 4, thứ 8, thứ 10. 
3. Xác định tốc độ và vận tốc của xe trong 2s đầu, từ giây thứ 2 đến thứ 4, từ thứ 4 đến thứ 8. 
4. Xác định quãng đường đi được và độ dịch chuyển của xe sau 10s chuyển động. Tại sao giá trị của chúng không giống nhau?

Trả lời:

1. Mô tả chuyển động của xe:

• Trong 2s đầu, xe chuyển động thgeo chiều dương, độ dịch chuyển là 4m
• Từ giây thứ 2 đến thứ 4, xe đứng yên
• Từ giây thứ 4 đến giây thứ 9, xe đổi hướng chuyển động, độ dịch chuyển là 5m. 
• Từ giây thứ 9 đến thứ 10, xe đứng yên

2. Xác định vị trí của xe so với điểm xuất phát , ở:

• Giây thứ 2: cách vị trí xuất phát 4m
• Giây thứ 4: cách vị trí xuất phát 4m
• Giây thứ 8: cách vị trí xuất phát 0m
• Giây thứ 10: cách vị trí xuất phát 1m

3. Xác định tốc độ và vận tốc của xe trong:

(1) 2s đầu: vận tốc = tốc độ = 4: 2= 2 (m/s)
(2) Từ giây thứ 2 đến thứ 4: vận tốc = tốc độ = 0: 2= 0 (m/s)
(3) Từ giây thứ 4 đến thứ 8: xe đổi chiều chuyển động và

• Quãng đường đi được: 4m
• Tốc độ: 4: 4= 1(m/s)
• Độ dịch chuyển: 0-4 = -4m
• Vận tốc = -4/4 = -1(m/s)

4. Xác định quãng đường đi được và độ dịch chuyển của xe sau 10s chuyển động:

• Quãng đường đi được: 4+4+1= 9(m)
• Độ dịch chuyển: -1-0  = -1 (m)

Có sự khác nhau là do: trong cả quá trình, xe đã đổi chiều chuyển động

Phần em có thể

Câu 1: Vẽ được đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng.

Trả lời:

Một vận động viên mô tô chuyển động thẳng trong quá trình thử tốc độ. Độ dịch chuyển của nó tại các thời điểm khác nhau được cho trong bảng.

Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian:

Câu 2: Dựa vào đồ thị độ dịch chuyển – thời gian, xác định được vị trí và vận tốc của vật ở bất kì thời điểm nào.

Trả lời:

Ví dụ: Cho đồ thì như hình trên, hãy: 

1. Xác định vị trí của xe so với điểm xuất phát của xe ở giây thứ 2, giây thứ 3?
2. Xác định tốc độ và vận tốc của xe trong 2 giây đầu?

Hướng dẫn:

• Ở giây thứ 2, xe cách điểm xuất phát 170 m
• Ở giây thứ 3, xe cách điểm xuất phát 255 m.

1. Trong 2 s đầu, xe chuyển động thẳng không đổi hướng nên tốc độ và vận tốc của xe như nhau: v= s/t = 170/2 = 85 m/s