Bài tập (trang 47)

Bài 1 trang 47 Vật lí 10: Một máy bay chở khách đạt tốc độ cất cánh là 297 km/h ở cuối đoạn đường băng sau 30 giây từ lúc bắt đầu lăn bánh. Giả sử máy bay chuyển động thẳng, hãy tính gia tốc trung bình của máy bay trong quá trình này.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính gia tốc: a=v2−v1t2−t1

Lời giải:

Đổi 297 km/h = 82,5 m/s

Gia tốc trung bình của máy bay trong quá trình bay là:

a=v2−v1t2−t1=82,530=2,75(m/s2)

Bài 2 trang 47 Vật lí 10: Xét một vận động viên chạy xe đạp trên một đoạn đường thẳng. Vận tốc của vận động viên này tại mỗi thời điểm được ghi lại trong bảng dưới đây.

Hãy vẽ đồ thị vận tốc – thời gian và mô tả tính chất chuyển động của vận động viên này.

Phương pháp giải:

+ Độ dốc đi lên, vận tốc tăng dần theo thời gian, vật chuyển động nhanh dần đều

+ Độ dốc nằm ngang, vận tốc không thay đổi theo thời gian, vật chuyển động thẳng đều

+ Độ dốc đi xuống, vận tốc giảm dần theo thời gian, vật chuyển động chậm dần đều.

Lời giải:

Đồ thị vận tốc – thời gian

Mô tả chuyển động của vận động viên:

+ Từ 0 – 5 s đầu, vận động viên chuyển động thẳng đều

+ Từ 5 – 20 s tiếp theo, vận động viên chuyển động nhanh dần

+ Từ 20 – 30 s, vận động viên chuyển động thẳng đều

+ Từ 30 – 45 s, vận động viên chuyển động nhanh dần

+ Từ 45 – 50 s, vận động viên chuyển động thẳng đều.

Bài 3 trang 47 Vật lí 10: Một ô tô chạy với tốc độ 54 km/h trên đoạn đườn thẳng thì người lái xe hãm phanh cho ô tô chạy thẳng chậm dần đều. Sau khi chạy thêm 250 m thì tốc độ của ô tô chỉ còn 5 m/s.

a) Hãy tính gia tốc của ô tô.

b) Xác định thời gian ô tô chạy thêm được 250 m kể từ khi bắt đầu hãm phanh.

c) Xe mất thời gan bao lâu để dừng hẳn kể từ lúc hãm phanh?

Phương pháp giải:

Biểu thức trong chuyển động biến đổi đều:

v=v0+a.tv2−v02=2.a.d

1 m/s = 3,6 km/h

Lời giải:

Ta có v0 = 54 km/h = 15 m/s; v = 5 m/s; d = 250 m

a) Gia tốc của ô tô là:

a=v2−v022.d=52−1522.250=−0,4(m/s2)

b) Thời gian ô tô chạy thêm được 250 m kể từ khi bắt đầu hãm phanh là:

t=v−v0a=5−15−0,4=25(s)

c) Khi dừng hẳn thì v = 0 m/s

Thời gian kể từ lúc hãm phanh đến khi xe dừng hẳn là:

t=v−v0a=0−15−0,4=37,5(s)

Bài 4 trang 47 Vật lí 10

Chất điểm chuyển động có đồ thị vận tốc theo thời gian như hình 7P1

a) Mô tả chuyển động của chất điểm.

b) Tính quãng đường mà chất điểm đi được từ khi bắt đầu chuyển động cho tới khi dừng lại.

Phương pháp giải:

Quan sát hình

Biểu thức tính quãng đường trong chuyển động biến đổi đều

a=v−v0t⇒s=v2−v022.a

Biểu thức tính quãng đường trong chuyển động thẳng đều:

s=v.t

Lời giải:

a) Mô tả chuyển động của chất điểm:

+ Từ 0 – 2 s, vật chuyển động thẳng nhanh dần đều

+ Từ 2 – 7 s, vật chuyển động thẳng đều

+ Từ 7 – 8 s, vật chuyển động thẳng chậm dần đều

b) Quãng đường vật đi được trong 2 s đầu là:

a1=5−02=2,5(m/s2)⇒s1=52−022.2=6,25(m)

Quãng đường vật đi được từ 2 – 7 s là:

s2=5.(7−2)=25(m)

Quãng đường vật đi được từ 7 – 8 s là:

a3=0−58−7=−5(m/s2)⇒s3=02−522.(−5)=2,5(m)

=> Quãng đường mà chất điểm đi được từ lúc bắt đầu đến khi dừng hẳn là:

S = 6,25 + 25 + 2,5 = 33,75 (m)

Bài 5 trang 47 Vật lí 10: Một người đứng ở sân ga nhìn thấy đoàn tùa bắt đầu chuyển động. Người này nhìn thấy toa thứ nhất chạy qua trước mắt mình trong 10 s. Hãy tính thời gian toa thứ chín chạy qua người này. Giả sử chuyển động của tàu hỏa là nhanh dần đều và xem khoảng cách giữa các toa tàu là không đáng kể.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính quãng đường trong chuyển động biến đổi đều:

s=x0+v0t+12at2

Lời giải:

Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian là lúc xe bắt đầu xuất phát.

=> x0 = 0; v0 = 0

Gọi chiều dài 1 toa tàu là s

=> Chiều dài của 9 toa tàu là 9.s

Thời gian người nhìn thấy toa thứ nhất đi qua là 10 giây nên ta có:

s=12.a.102=50.a

=> Thời gian đi hết toa thứ 9 là:

t=2s9a=2.9.sa=2.9.50.aa=2.9.50=30(s)

Xem thêm các bài giải SGK Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng đều

Bài 8: Thực hành đo gia tốc rơi tự do

Bài 9: Chuyển động ném

Bài 10: Ba định luật Newton về chuyển động