Giải Vật lí 10 (Cánh diều) Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian

Hoidap.vietjack.com trân trọng giới thiệu: lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian sách Cánh diều hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 10 Bài 3. Mời các bạn đón xem:

 

859
  Tải tài liệu

Giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian

Video giải Vật lí lớp 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian

Mở đầu

Mở đầu trang 27 Vật lí 10:

Báo đốm (hình 3.1) có tốc độ tối đa khoảng 30 m/s. Từ lúc đứng yên, sau một vài bước nhảy, một con báo đốm có thể đạt tốc độ 20 m/s chỉ sau 2 s.

Một chiếc ô tô thông thường thì không thể tăng tốc nhanh như vậy trong 2 s, nhưng trên một con đường thẳng và dài, nó có thể dễ dàng đi nhanh hơn một con báo.

Bạn hiểu thế nào là tăng tốc độ?

Lời giải:

Tăng tốc độ có thể hiểu là sự thay đổi của tốc độ theo thời gian, cụ thể là tốc độ lớn dần theo thời gian.

I. Gia tốc

Câu hỏi 1 trang 28 Vật lí 10:

Một ô tô tăng tốc từ lúc đứng yên, sau 6,0 s đạt vận tốc 18 m/s. Tính độ lớn gia tốc của ô tô.

Lời giải:

Gia tốc của ô tô là a subscript 1 equals fraction numerator 18 minus 0 over denominator 6 end fraction equals 3 text   end text m divided by s squared 

Độ lớn gia tốc của ô tô là 3 m/s2.

Câu hỏi 2 trang 28 Vật lí 10:

Người lái xe ô tô hãm phanh để xe giảm tốc độ từ 23 m/s đến 11 m/s trong 20 s. Tính độ lớn của gia tốc.

Lời giải:

Gia tốc của ô tô khi hãm phanh là a subscript 2 equals fraction numerator 11 minus 23 over denominator 20 end fraction equals negative 0 comma 6 (m/s2)

Độ lớn gia tốc ô tô khi hãm phanh là: 0,6 m/s2.

Luyện tập

Luyện tập 1 trang 28 Vật lí 10:

Trong một cuộc thi chạy, từ trạng thái đứng yên, một vận động viên chạy với gia tốc 5,0 m/s2 trong 2,0 giây đầu tiên. Tính vận tốc của vận động viên sau 2,0 s.

Lời giải:

Từ trạng thái đứng yên, một vận động viên chạy với gia tốc 5,0 m/s2 trong 2,0 giây đầu tiên.

Vận tốc của vận động viên sau 2,0 s là v = 5,0.2,0 = 10,0 m/s

II. Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian trong chuyển động thẳng

Câu hỏi 3 trang 29 Vật lí 10:

Một người lái ô tô đang đi với tốc độ ổn định trên đường cao tốc, chợt nhìn thấy tín hiệu báo có nguy hiểm ở phía trước nên dần dần giảm tốc độ. Ô tô tiến thêm một đoạn thì người này thấy một tai nạn đã xảy ra và phanh gấp để dừng lại. Vẽ phác đồ thị vận tốc – thời gian để biểu diễn chuyển động của ô tô này.

Lời giải:

Ban đầu, ô tô đang đi với tốc độ ổn định (đường màu đỏ), sau đó giảm dần tốc độ (đường màu vàng), sau đó ô tô phanh gấp, tốc độ giảm dần về 0 (đường màu xanh) và xe dừng lại.

Câu hỏi 4 trang 29 Vật lí 10:

Từ độ dốc của đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động thẳng trên hình 3.3, hình nào tương ứng với mỗi phát biểu sau đây?

Giải Vật lí 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian - Cánh diều (ảnh 1)

1. Độ dốc dương, gia tốc không đổi.

2. Độ dốc lớn hơn, gia tốc lớn hơn.

3. Độ dốc bằng không, gia tốc a = 0.

4. Độ dốc âm, gia tốc âm (chuyển động chậm dần).

Lời giải:

1. Độ dốc dương, gia tốc không đổi

Giải Vật lí 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian - Cánh diều (ảnh 1)

2. Độ dốc lớn hơn, gia tốc lớn hơn

Giải Vật lí 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian - Cánh diều (ảnh 1)

3. Độ dốc bằng không, gia tốc a = 0.

Giải Vật lí 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian - Cánh diều (ảnh 1)

4. Độ dốc âm, gia tốc âm (chuyển động chậm dần).

Giải Vật lí 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian - Cánh diều (ảnh 1)

III. Tính gia tốc và độ dịch chuyển từ đồ thị vận tốc – thời gian

1. Tính gia tốc từ đồ thị vận tốc – thời gian

2. Tính độ dịch chuyển từ đồ thị vận tốc – thời gian

Luyện tập 2 trang 30 Vật lí 10:

Bảng 3.2 liệt kê một số giá trị vận tốc của người đi xe máy trong quá trình thử tốc độ dọc theo một con đường thẳng.

Bảng 3.2

Vận tốc (m/s)

0

15

30

30

20

10

0

Thời gian (s)

0

5

10

15

20

25

30

a) V đồ thị vận tốc – thời gian cho chuyển động này.

b) Từ những số đo trong bảng, hãy suy ra gia tốc của người đi xe máy trong 10 s đầu tiên.

c) Kiểm tra kết quả tính được của bạn bằng cách tìm độ dốc của đồ thị trong 10 s đầu tiên.

d) Xác định gia tốc của người đi xe máy trong thời gian 15 s cuối cùng.

e) Sử dụng đồ thị để tìm tổng quãng đường đã đi trong quá trình thử tốc độ.

Lời giải:

Bảng 3.2

Vận tốc (m/s)

0

15

30

30

20

10

0

Thời gian (s)

0

5

10

15

20

25

30

a) Đ thị vận tốc – thời gian

b) Trong 10 giây đầu tiên, gia tốc là 8 comma 7.10 to the power of negative 14 end exponent space J 

c) Độ dốc của đồ thị trong 10 giây đầu tiên là a equals 30 over 10 equals 3 subscript blank m divided by s squared 

Độ dốc của đồ thị trong 10 giây đầu tiên bằng độ lớn gia tốc đã tính ở ý b)

d) Gia tốc trong 15 giây cuối cùng là a subscript 2 equals fraction numerator 0 minus 30 over denominator 15 end fraction equals negative 2 m/s2

e) Quãng dường đi được chính là diện tích hình thang giới hạn bởi đồ thị và trục Ot, ta có

S equals fraction numerator left parenthesis 5 plus 30 right parenthesis.30 over denominator 2 end fraction equals 525 subscript blank m 

Vận dụng trang 31 Vật lí 10:

Đồ thị vận tốc – thời gian (hình 3.7) biểu diễn chuyển động thẳng của ô tô trong khoảng thời gian 30 s.

Giải Vật lí 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc – thời gian - Cánh diều (ảnh 1)

a) Mô tả chuyển động của ô tô.

b) Từ đồ thị, xác định vận tốc ban đầu và vận tốc cuối cùng của ô tô trong thời gian 30 s.

c) Xác định gia tốc a của ô tô.

d) Bằng cách tính diện tích dưới đồ thị, hãy xác định độ dịch chuyển của ô tô.

e) Tính độ dịch chuyển của ô tô bằng công thức d equals v subscript o t plus 1 half a t squared. So sánh với kết quả ở phần d.

Lời giải:

a) Ô tô chuyển động chậm dần, vận tốc giảm dần theo thời gian.

b) Tốc độ đầu (ở t = 0s) là 20 m/s; tốc độ cuối (ở t = 30 s) là 8 m/s.

c) Gia tốc của ô tô là a equals fraction numerator 8 minus 20 over denominator 30 end fraction equals negative 0 comma 4 m/s2

d) Độ dịch chuyển của ô tô là diện tích dưới đồ thị, là diện tích hình thang

S equals fraction numerator left parenthesis 8 plus 20 right parenthesis.30 over denominator 2 end fraction equals 420 m

e) Áp dụng công thức dịch chuyển của ô tô bằng công thức d equals v subscript o t plus 1 half a t squared

8 comma 7.10 to the power of negative 14 end exponent space J

859
  Tải tài liệu