Cách tính quãng đường, vận tốc trong rơi tự do hay, chi tiết

A. Phương pháp & Ví dụ

Sử dụng các công thức:

- Công thức tính quãng đường: 

- Công thức vận tốc: v = g.t

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một vật rơi tự do từ độ cao 15 m xuống đất, g = 9.8 m/s² .

a. Tính thời gian để vật rơi đến đất.

b. Tính vận tốc lúc vừa chạm đất.

Hướng dẫn:

Bài 2: Người ta thả một vật rơi tự do, sau 5s vật chạm đất, g = 9.8 m/s² . Xác định.

a. Tính độ cao lúc thả vật.

b. Vận tốc khi chạm đất.

c. Độ cao của vật sau khi thả được 2s.

Hướng dẫn:

a. độ cao lúc thả vật: 

b. v = v₀ + gt = 0 + 9.8.5 = 49 m/s

c. Quãng đường vật rơi 2s đầu tiên: S₁ = 1/2 gt_2s² = 19.6m

Độ cao của vật sau khi thả 2s: h = S3s sau = S – S_2s = 102.9m

Bài 3: Một người thả vật rơi tự do, vật chạm đất có v = 36 m/s, g = 10 m/s² .

a. Tìm độ cao thả vật.

b. Vận tốc vật khi rơi được 15 m.

c. Độ cao của vật sau khi đi được 2.5s.

Hướng dẫn:

a.  (vì vận tốc sau khi chạm đất : v = gt ⇒ t = 3.6s)

b. Thời gian vật rơi 20m đầu tiên:

 ⇒ v_15m = gt_15m = 17.3 m/s

c. Khi đi được 2s:  = 20m

h’ = S – S_2s = 44.8 m

Bài 4: Một vật rơi tự do khi chạm đất thì vật đạt v = 20 m/s. Hỏi vật được thả rơi từ độ cao nào? Biết g = 10 m/s²

Hướng dẫn:

Ta có vận tốc của vật là : v = v₀ + gt ⇒ t = v/g = 2s

Quãng đường vật rơi: h = S = 1/2 gt² = 20 m

Bài 5: Từ độ cao 100 m người ta thả một vật thẳng đứng xuống với v = 10 m/s, g = 10 m/s² .

a. Sau bao lâu vật chạm đất.

b. Tính vận tốc của vật lúc vừa chạm đất.

Hướng dẫn:

a. S = v₀t + 1/2 gt² ⇒ 100 = 10t + 5t² ⇒ t = 6.2s ( nhận ) hoặc t = -16.2s ( loại )

b. v = v₀ + gt = 10 + 10.6.2 = 72 m/s

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Đặc điểm nào sau đây không đúng cho chuyển động rơi tự do

A. Gia tốc không đổi

B. Chuyển động đều

C. Chiều từ trên xuống

D. Phương thẳng đứng

Câu 2: Nhận xét nào sau đây là sai?

A. Gia tốc rơi tự do là 9.8 m/s² tại mọi nơi trên trái đất

B. Gia tốc rơi tự do thay đổi theo vĩ độ

C. Vecto gia tốc rơi tự do có chiều thẳng đứng hướng xuống dưới

D. Tại cùng một nơi trên trái đất và độ cao không quá lớn thì gia tốc rơi tự do không đổi

Câu 3: Một viên đá được thả từ một khí cầu đang bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 5 m/s, ở độ cao 300 m. Viên đá chạm đất sau khoảng thời gian?

A. 8.35s

B. 7.8s

C. 7.3s

D. 1.5s

Câu 4: Một vật được thả rơi tự do từ một độ cao so với mặt đất thì thời gian rơi là 5 s. Nếu vật này được thả rơi tự do từ cùng một độ cao nhưng ở Mặt Trăng (có gia tốc rơi tự do là 1,7 m/s²) thì thời gian rơi sẽ là?

A. 12s

B. 8s

C. 9s

D. 15.5s

Câu 5: Từ một độ cao nào đó với g = 10 m/s², một vật được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc là 5 m/s. Sau 4 giây kể từ lúc ném, vật rơi được một quãng đường?

A. 50m

B. 60m

C. 80m

D. 100m

Câu 6: Từ độ cao h = 1 m so với mặt đất, một vật được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc 4 m/s. Cho g = 10 m/s². Thời gian rơi của vật khi nó chạm đất là?

A. 0.125s

B. 0.2s

C. 0.5s

D. 0.4s

Câu 7: Chọn phát biểu sai về chuyển động rơi tự do:

A. Vật có khối lượng càng lớn rơi càng nhanh

B. Đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên vận tốc là gia tốc trọng trường

C. Vật có vận tốc cực đại khi chạm đất

D. Sự rơi tự do là sự rơi chỉ chịu tác dụng của trọng lực

Câu 8: Một vật rơi tự do từ độ cao 20m xuống đất. Cho g = 10 m/s² . Tính vận tốc lúc ở mặt đất.

A. 30 m/s

B. 20 m/s

C. 15 m/s

D. 25 m/s

Câu 9: Một vật rơi tự do khi chạm đất vật đạt v = 30 m/s. Lấy g = 9.8 m/s². Độ cao mà vật được thả xuống là:

A. 65.9 m

B. 45.9 m

C. 49.9 m

D. 60.2 m

Câu 10: Thả một hòn đá từ độ cao h xuống đất và hòn đá rơi trong 1s. Nếu thả hòn đá từ độ cao h’= 4h thì thời gian rơi là:

A. 5s

B. 1s

C. 2s

D. 4s

Câu 11: Một vật được thả rơi không vận tốc đầu khi chạm đất có v = 70 m/s. Lấy g = 10 m/s². Độ cao mà vật được thả xuống là:

A. 260m

B. 255m

C. 250m

D. 245m

Câu 12: Sự rơi tự do là :

A. Một dạng chuyển động thẳng đều

B. Chuyển động không chịu bất cứ lực tác dụng nào

C. Chuyển động dưới tác dụng của trọng lực

D. Chuyển động khi bỏ qua mọi lực cản

Câu 13: Chuyển động của vật nào dưới đây sẽ được coi là rơi tự do nếu được thả rơi?

A. Một mẩu phấn

B. Một chiếc lá bàng

C. Một sợi chỉ

D. Một quyển sách

Câu 14: Chọn phát biểu sai về chuyển động rơi tự do:

A. Là chuyển động thẳng nhanh dần đều

B. Ở thời điểm ban đầu vận tốc của vật luôn bằng không

C. Tại mọi điểm ta xét gia tốc rơi của vật là như nhau

D. Chuyển động theo phương thẳng đứng và chiều từ trên xuống

Câu 15: Chuyển động của vật nào dưới đây có thể coi như chuyển động rơi tự do?

A. Một vận động viên nhảy dù đang rơi khi dù đã mở.

B. Một viên gạch rơi từ độ cao 3 m xuống đất.

C. Một chiếc thang máy đang chuyển động đi xuống.

D. Một chiếc lá đang rơi.