Content text BÀI 07. ĐỒ THỊ DỊCH CHUYỂN – THỜI GIAN HS.docx
Trang18 CHƯƠNG II: ĐỘNG HỌC BÀI 7: ĐỒ THỊ ĐỘ DỊCH CHUYỂN – THỜI GIAN I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Chuyển động thẳng. a. Quỹ đạo. Tập hợp tất cả vị trí của một vật chuyển động theo thời gian trong không gian gọi là quỹ đạo chuyển động của vật. b. Chuyển động thẳng. - Chuyển động thẳng là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng. - Nếu vật chuyển động thẳng và có tốc độ không thay đổi thì chuyển động của vật là chuyển động thẳng đều. * Lưu ý: Khi vật chuyển động thẳng không đổi chiều thì -Quãng đường và độ dịch chuyển có độ lớn như nhau sd -Tốc độ và vận tốc có độ lớn như nhau v Khi vật đang chuyển động theo chiều dương mà đổi chiều chuyển động thì. - Quãng đường vẫn có giá trị dương còn độ dịch chuyển có giá trị âm s0;d0 - Tốc độ có giá trị dương còn vân tốc có giá trị âm 0;v0 c. Chuyển động thẳng đều. - Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ không thay đổi theo thời gian. - Quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều s.t 2. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng. * Độ dịch chuyển: - Biểu thức vectơ dv.t→→ - Biểu thức đại số dv.t * Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động cho phép - Mô tả được chuyển động của vật: + khi nào vật chuyển động. + khi nào đứng yên. + vật chuyển động nhanh hay chậm theo chiều dương hay âm. + khi nào vật đổi chiều chuyển động. + Độ dốc của đồ thị cho biết chuyển động nhanh hay chậm. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng đều. Từ biểu thức d vdv.t t (với v là hằng số) * Đặc điểm: - Là hàm bậc nhất của thời gian. - là một đoạn thẳng có hệ số góc là v (độ dốc) 21 21 dd vtan tt Vận tốc có giá trị bằng hệ số góc ( độ dốc) của đường biểu diễn trong đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng Thời điểm xuất phát 0t0 Chuyển động xuất phát từ gốc tọa độ dvt
Trang18 Chuyển động theo chiều dương Chuyển động theo chiều âm Chuyển động tại thời điểm t0 vật dịch chuyển một đoạn d 0 0ddvt Chuyển động theo chiều dương Chuyển động theo chiều âm Thời điểm xuất phát 0t0 Chuyển động xuất phát từ gốc tọa độ 0dv(tt) Chuyển động theo chiều dương Chuyển động theo chiều âm Chuyển động tại thời điểm t0 vật dịch chuyển một đoạn d 0 0ddvt Chuyển động theo chiều dương Chuyển động theo chiều âm II. PHÂN LOẠI BÀI TẬP 1. DẠNG 1. BÀI TẬP CỦNG CỐ LÍ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CƠ BẢN 1.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI Vận dụng các công thức: - Tốc độ trung bình: s t - Vận tốc trung bình: d v t → → về giá trị d v t hay d vtan t (trong đó d là độ dịch chuyển trong thời gian t ) - Quãng đường: s.t - Độ dịch chuyển 2121dxxv.tv(tt) hay 0ddvt 1.2 BÀI TẬP MINH HỌA Bài 1. Dựa vào đồ thị ở hình bên xác định:
Trang18 a) Vận tốc của mỗi chuyển động. b) Phương trình độ dịch chuyển của mỗi chuyển động. Hướng dẫn giải. a) Vận dụng công thức 21 21 dd v tt chọn thời điểm 1t0 , 2t3h ta có: Vận tốc của vật 1. 21 1 21 dd1800 v60(km/h) tt30 Vận tốc của vật 2. 21 2 21 dd600 v20(km/h) tt30 b) Từ công thức 0 0 dd v tt chọn 00t0ddv.t ta có: với vật 1. 1d60t(km) với vật 2. 2d20t(km) Bài 2. Bạn An bơi dọc theo chiều dài 50m của bể bơi từ Đông sang Tây mất 20s rồi bơi ngược lại từ Tây về Đông mất 25s. Chọn gốc tọa độ trùng vị trí xuất phát, chiều dương hướng từ Đông sang Tây. a) Tính quãng đường, độ dịch chuyển, vận tốc trung bình của người đó khi bơi từ Đông sang Tây. b) Tính quãng đường, độ dịch chuyển, vận tốc trung bình của người đó khi bơi từ Tây về Đông. c) Tính quãng đường, độ dịch chuyển, tốc độ trung bình, vận tốc trung bình trong cả quá trình. Bài 3. Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo theo trục Ox có dạng x1060t (x đo bằng km, t đo bằng h). Gốc thời gian là lúc xuất phát. a) Chất điểm đó xuất phát từ vị trí nào, với vận tốc bằng bao nhiêu, theo chiều nào ? b) Tính độ dịch chuyển khi chất điểm chuyển động được 2h. c) Vật có tọa độ x80km tại thời điểm nào, tính quãng đường xe đi được. 1.3. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1. Một chiếc ô tô xuất phát từ A lúc 6 giờ sáng, chuyển động thẳng đều theo hướng Bắc tới B, cách A 180 km. Xe tới B lúc 8 giờ 30 phút. Sau 30 phút đỗ tại B, xe chạy ngược về A với tốc độ 60 km/h. a) Lúc mấy giờ ô tô sẽ về tới A? b) Tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của ô tô trong cả quá trình. c) Xác định độ dịch chuyển, quãng đường đi được của xe lúc 9h 30 phút. Bài 2. Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng: x = 50 - 20t (x đo bằng km, t đo bằng h). Chọn gốc thời gian là lúc xuất phát, chiều dương Ox hướng theo hướng Bắc - Nam a) Vật xuất phát từ vị trí nào, với tốc độ bao nhiêu, theo chiều nào? b) Quãng đường và độ dịch chuyển của xe sau khi chuyển động sau 3h là bao nhiêu? c) Tìm vị trí của xe sau khi chuyển động 3h. Bài 3. Lúc 8 giờ một ôtô khởi hành đi từ A về B theo hướng Tây - Đông với tốc độ 20m/s. Coi chuyển động của xe là thẳng đều. Gốc tọa độ tại A, gốc thời gian là lúc xuất phát. a. Lập phương trình chuyển động của xe. b. Lúc 11h thì người đó ở vị trí nào? c. Ô tô cách A 36km lúc mấy giờ?
Trang18 Bài 4. Bạn Hùng đi từ nhà đến trường với tốc độ 8 km/h theo hướng Đông sau khi đi được 4 km thì Hùng nghỉ tại chỗ 30 phút rồi chuyển động tiếp với tốc độ 6 km/h. Sau khi đi thêm được 3km Hùng quay ngược trở về nhà và sau 2h kể từ khi đổi chiều chuyển động thì Hùng về tới nhà. Chọn gốc tọa độ là vị trí xuất phát, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động a) Tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của bạn Hùng khi đi. b) Lập bảng thể hiện sự thay đổi của độ dịch chuyển theo thời gian và từ đó tính vận tốc của bạn Hùng khi về. Bài 5.(Bài 4.9 – SBT chân trời sáng tạo) Một tàu ngầm sử dụng hệ thống phát sóng âm để đo độ sâu của biển. Hệ thống phát ra các sóng âm và đo thời gian quay trở lại của sóng âm sau khi chúng bị phản xạ tại đáy biển. Tại một vị trí trên mặt biển, thời gian mà hệ thống ghi nhận được là kể từ khi sóng âm được truyền đi. Tính độ sâu mực nước biển. Biết tốc độ truyền sóng âm trong nước khoảng . 3. DẠNG 3: BÀI TOÁN HAI VẬT CHUYỂN ĐỘNG 3.1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI Cách 1. Viết phương trình tọa độ của hai vật có dạng 0xxvt hoặc 00xxv(tt) Khi hai vật gặp nhau ta có 12xx từ đó tính được thời điểm để hai vật gặp nhau. Từ phương trình ta tìm được thời gian và vị trí gặp nhau Từ công thức dv.t ta tìm được độ dịch chuyển Cách 2. Nếu bài toán có sử dụng đồ thị độ dịch chuyển – thời gian thì ta có thể sử dụng phương trình 0ddvt Khi hai vật gặp nhau ta có 12dd từ đó ta tìm được thời điểm và vị trí hai vật gặp nhau Lưu ý: Nếu hai vật xuất phát cùng lúc và gốc thời gian là lúc xuất phát thì thời điểm gặp nhau cũng chính là thời gian chuyển động từ lúc bắt đầu đến khi gặp nhau. Nếu hai vật xuất phát từ hai thời điểm khác nhau hoặc thời điểm xuất phát không phải mốc thời gian thì thời gian chuyển động là 21ttt trong đó 2t là thời điểm hai vật gặp nhau, 1t là thời điểm bắt đầu chuyển động 3.2. BÀI TẬP MINH HỌA Bài 1. Lúc 6 giờ một ôtô xuất phát đi từ A chuyển động theo hướng Đông về B với tốc độ 60km/h và cùng lúc một ôtô khác xuất phát từ B về A với tốc độ 50km/h. A và B cách nhau 220km. a) Chọn trục tọa độ Ox với A trùng gốc tọa độ, chiều dương từ Tây sang Đông và gốc thời gian là lúc 6giờ, lập phương trình chuyển động của mỗi xe. b) Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau. c) Xác định độ dịch chuyển của 2 xe đến khi gặp nhau. Hướng dẫn giải: a) Chọn trục tọa độ như hình vẽ Phương trình chuyển động của xe đi từ A là 1011xxv.t vì A được chọn làm gốc tọa độ nên 01x0 , chuyển động theo chiều dương nên 1v60km/h ta có 1x60t Phương trình chuyển động của xe đi từ B là B0BBxxv.t Gốc tọa độ tại A nên ta có 0Bx220km , chuyển động theo chiều âm nên Bv50km/h Ta có Bx22050t b) Khi hai xe gặp nhau ta có ABxx60t22050tt2h