Title BÀI 09. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU.pdf ✅

Trang 1 CHƯƠNG II: ĐỘNG HỌC BÀI 9: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Một số khái niệm - Chuyển động thẳng biến đổi đều: là chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có vận tốc tức thời tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian. - Chuyển động thẳng nhanh dần đều: là chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có vận tốc tức thời tăng đều theo thời gian. - Chuyển động thẳng chậm dần đều: là chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian. 2. Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều: Trong chuyển động thẳng biến đổi đều thì gia tốc không đổi theo thời gian hằng số.     v a t Chuyển động thẳng nhanh dần đều - Vận tốc tăng đều theo thời gian - và cùng a chiều,  v  a.v  0 Chuyển động thẳng chậm dần đều - Vận tốc giảm đều theo thời gian - và a ngược chiều,  v  a.v  0 3. Vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều - Gọi v0 là vận tốc ở thời điểm ban đầu t0, v là vận tốc tại thời điểm t. Nếu ở thời điểm ban đầu t0 = 0 v  v0  at   0 0 0 0           v v v a v v a t t t t t Nếu ở thời điểm ban đầu t0 = 0 vật mới bắt đầu chuyển động thì và 0 v  0 v  at - Đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều: Đồ thị vận tốc có v  v0 at đường biểu diễn là 1 đường thẳng xiên góc, cắt trục tung tại điểm v = v0 + Đồ thị hướng lên: a > 0. + Đồ thị hướng xuống: a < 0. + Đồ thị nằm ngang: a = 0. + Hai đồ thị song song: Hai chuyển động có cùng gia tốc. + Hai đồ thị cắt nhau: tại thời điểm đó hai vật chuyển động có cùng vận tốc (có thể cùng chiều hay khác chiều chuyển động). 4. Độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều - Độ dịch chuyển = vận tốc trung bình x thời gian: 2 0 1 . . . 2 d  v t  a t - Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian có dạng parabol
Trang 2 5. Công thức độc lập với thời gian: 2 2 0 v  v  2ad II. PHÂN LOẠI BÀI TẬP 1. DẠNG 1: BÀI TẬP CỦNG CỐ LÝ THUYẾT VÀ VẬN DỤNG CƠ BẢN 1.1. Phương pháp giải B1: Chọn Chiều dương là chiều chiều chuyển động của xe B2: Áp dụng các công thức sau để tìm các đại lượng cần tìm theo yêu cầu của đề bài + Xác định gia tốc: 0 0       v v v a t t t Chuyển động thẳng nhanh dần đều - Vận tốc tăng đều theo thời gian - và cùng a chiều,  v  a.v  0 Chuyển động thẳng chậm dần đều - Vận tốc giảm đều theo thời gian - và a ngược chiều,  v  a.v  0 + Phương trình vận tốc: v  v0  at  t0  + Độ dịch chuyển: . Nếu chuyển động thẳng không đổi chiều thì độ dịch chuyển cũng là 2 0 1 . . . 2 d  v t  a t quãng đường mà vật đi được. 1.2. Bài tập minh họa Bài 1. (Trích từ sách Kết nối tri thức tr38) Một xe máy đang chuyển động thẳng với vận tốc 10 m/s thì tăng tốc. Sau 5s đạt vận tốc 12 m/s. a) Tính gia tốc của xe. b) Nếu sau khi đạt vận tốc 12 m/s, xe chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn bằng gia tốc trên thì sau bao lâu xe sẽ dừng lại? Lời giải Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của xe. a) 12 10 2 0,4 / 5 v a m s t       b) Vì xe chuyển động chậm dần nên gia tốc ngược dấu với vận tốc ( ) v  0  a  0 Δv' 0 12 a 0,4 Δt ' 30(s) Δt ' Δt '        Vậy xe dừng lại sau 30 s. Bài 2. (Trích từ sách Kết nối tri thức tr39) a) Tính gia tốc của ô tô trên 4 đoạn đường trong hình. b) Gia tốc của ô tô trên đoạn đường 4 có gì đặc biệt so với sự thay đổi vận tốc trên các đoạn đường khác? Lời giải Đổi: ; ; ; 5km / h 1,4m / s 29km / h  8,1m / s 49km/ h 13,6m/ s 30km / h  8,3m / s Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của xe.
Trang 3 a) - Đoạn đường 1: 2 1 2 2 1 1,4 0 1,4( / ) 1 0 v v v a m s t t t           - Đoạn đường 2: 8 2 ,1 1,4 2,23( / ) 4 1 a m s     - Đoạn đường 3: 13 2 ,6 8,1 2,75( / ) 6 4 a m s     - Đoạn đường 4: 8 2 ,3 13,6 5,3( / ) 7 6 a m s      b) Gia tốc của ô tô trên đoạn đường 4 có giá trị âm. Nhận xét: + Trên đoạn đường 1, 2, 3 vận tốc của ô tô tăng dần theo thời gian, a và v cùng dấu. + Trên đoạn đường 4 vận tốc của ô tô giảm dần, a ngược dấu với v. Bài 3. (Trích từ sách Cánh diều tr35) Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 20 m/s thì tăng tốc với gia tốc 0,5 m/s2 trong 30 s. Tính quãng đường đi được trong thời gian này. Lời giải - Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của đoàn tàu. 2 2 0 1 1 . . . 20.30 .0,5.30 825 2 2 d  v t  a t    m Bài 4. (Trích từ sách Cánh diều tr36) Một người đi xe máy đang chuyển động với vận tốc 10 m/s. Để không va vào con chó, người ấy phanh xe. Biết độ dài vết phanh xe là 5m. Tính giá trị của gia tốc. Lời giải - Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của người đi xe máy. 2 2 2 2 2 2 0 2 0 0 10 2 10 / 2 2.5          v v v v ad a m s d Bài 5. (Trích từ sách Chân trời sáng tạo tr45) Một người đi xe đạp lên dốc dài 50 m. Tốc độ ở dưới chân dốc là 18 km/h và ở đầu dốc lúc đến nơi là 3 m/s. Tính gia tốc của chuyển động và thời gian lên dốc. Coi chuyển động trên là chuyển động chậm dần đều. Lời giải Đổi: 18km / h  5m / s - Chọn gốc thời gian là lúc vật ở chân dốc, chiều dương cùng chiều chuyển động. - Ta có: 2 2 2 2 2 2 0 2 0 3 5 2 0,16 / 2 2.50 v v v v as a m s s         - Thời gian chuyển động lên dốc: . 3 5 12,5 0,16 o o v v v v a t s t a          1.3 Bài tập vận dụng Bài 1. Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì vào ga và hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt còn lại 54km/h. a. Xác định gia tốc của đoàn tàu. b. Xác định thời gian để tàu còn vận tốc 36km/h kể từ lúc hãm phanh và sau bao lâu thì dừng hẳn. c. Xác định quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại. Đáp án: a. a = – 0,5m/s2 ; b. t = 40s ; c. s = 400m Lời giải a. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.       0 1 2 72 54 36 v 20m / s;v 15m / s;v 10m / s 3,6 3,6 3,6
Trang 4 Gia tốc chuyển động của tàu 1 0 15 20 2 0,5 / 10 v v a m s t        b. Ta có 2 0 2 0 2 2 10 20 . 20 0,5 v v v v a t t s a         Khi dừng lại hẳn thì  3 v 0 Áp dụng công thức v3  v0  at3  3 0 3 0 20 40 0,5 v v t s a      c. Áp dụng công thức 2 2 2 2 3 0 3 0 2. . 400 2. v v v v a S S m a      Bài 2. Một người đi xe máy đang chuyển động với vận tốc 54km/h thì nhìn thấy chướng ngại vật thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều và dừng lại sau 10s. a. Hãy xác định gia tốc chuyển động của xe. b. Vận tốc của xe máy sau khi hãm phanh được 6s là bao nhiêu? Đáp án: a. a = – 1,5m/s2 ; b. v  6m / s Lời giải a/ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe máy, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian là lúc hãm hanh Ta có xe   dừng lại sau 10s nên 0 54 v 15m / s 3,6 1 v 0m / s            1 0 2 1 0 v v 0 15 v v at a 1,5 m / s t 10 b/ Vận tốc của xe máy sau khi hãm phanh được 6s       6 0 6 6 v v at v 15 1,5.6 6m / s Bài 3. Một ô tô đang đi với v = 54km/h bỗng người lái xe thấy có ổ gà trước mắt cách xe 54m. Người ấy phanh gấp và xe đến ổ gà thì dừng lại. Tính gia tốc và thời gian hãm phanh. Đáp án: a/ a = – 3m/s2 ; b/ t  6(s) Lời giải Ta có   0 54 v 18m / s 3,6 Áp dụng công thức v2 – v0 2 = 2.a.S 2 2 2 2 0 0 18 2 3( / ) 2 2.54 v v a m s S       Mà 0 0 0 18 6( ) 3 v v v v a t s t a         Bài 4. Cho một máng nghiêng, lấy một viên bi lăn nhanh dần đều từ đỉnh một máng với không vận tốc ban đầu, bỏ qua ma sát giữa vật và máng, biết viên bi lăn với gia tốc 1m/s2 . a. Sau bao lâu viên bi đạt vận tốc 2m/s? b. Biết vận tốc khi chạm đất 4m/s. Tính chiều dài máng và thời gian viên bi chạm đất. Đáp án: a/ ; b/ ; t  2(s) S 16m t  4s Lời giải a. Thời gian để viên bi đạt được vận tốc v1 = 2m/s. Áp dụng công thức 1 0 1 0 2 0 2( ) 1 v v v v at t s a        b. Ta có v2 = 4m/s mà v2 – v0 2 = 2.a.S 2 2 2 2 0 v – v 4 0 16 2. 2.1 S m a      Áp dụng công thức v2 = v0 + at2 2 0 2 4 0 4 1 v v t s a      Bài 5. Một ô tô đang chạy với vận tốc 15m/s trên đoạn đường thẳng thì người lái xe tăng ga và ô tô chuyển động nhanh dần đều.Sau 10s xe đạt đến vận tốc 20m/s.Tính gia tốc và vận tốc của xe ôtô sau 20s kể từ lúc tăng ga Đáp án:   2 a 0,5(m / s ) ; v 25m / s Lời giải