Tiêu đề CHỦ ĐỀ 10 - SỰ RƠI TỰ DO - GV.docx ✅

BÀI 10. SỰ RƠI TỰ DO I . TÓM TẮT LÝ THUYẾT – PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Sự rơi của các vật trong không khí - Trong không khí các vật có thể rơi nhanh, chậm khác nhau. - Sự rơi nhanh hay chậm của vật phụ thuộc vào độ lớn của lực cản không khí tác dụng lên vật. - Lực cản càng nhỏ so với trọng lực tác dụng lên vật thì vật sẽ rơi càng nhanh và ngược lại. - Nếu loại bỏ được sức cản của không khí thì các vật sẽ rơi nhanh như nhau. 2. Sự rơi tự do a. định nghĩa: Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực. - Nếu vật rơi trong không khí mà độ lớn của lực cản không khí không đáng kể so với trọng lượng của vật thì cũng coi là rơi tự do. b. Đặc điểm của chuyển động rơi tự do - Có phương thẳng đứng. - Chiều từ trên xuống. - Là chuyển động thẳng nhanh dần đều. c. Công thức rơi tự do - Chuyển động rơi tự do là chuyển động không vận tốc đầu (v 0 = 0). - Vận tốc tức thời tại thời điểm t: vgt - Độ dịch chuyển, quãng đường đi được tại thời điểm t: 21 d = sgt 2 - Hệ thức độc lập với thời gian: 2v2gs - Khi vật chạm đất (s = h): 212h h =gtt = 2g (thời gian từ lúc rơi đến khí chạm đất) - Vận tốc khi chạm đất: v =2gh hay v = gt . d. Gia tốc rơi tự do - Tại cùng một nơi trên Trái Đất, mọi vật đều rơi tự do với cùng một gia tốc g. g được gọi là gia tốc rơi tự do. Đơn vị: m/s 2 . - Giá trị của g phụ thuộc vào vĩ độ địa lí và độ cao. - Ở gần bề mặt Trái Đất người ta thường lấy giá trị của g bằng 9,8 m/s 2 hoặc g = 10 m/s 2
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết Câu 1. Chuyển động của vật nào dưới đây sẽ được coi là rơi tự do nếu được thả rơi? A. Một chiếc khăn voan nhẹ. B. Một sợi chỉ. C. Một chiếc lá cây rụng. D. Một viên sỏi. Câu 2. Chuyển động nào dưới đây có thể coi như là chuyển động rơi tự do? A. Chuyển động của một viên bi sắt được ném theo phương nằm ngang. B. Chuyển động của một viên bi sắt được ném theo phương xiên góc. C. Chuyển động của một viên bi sắt được thả rơi. D. Chuyển động của một viên bi sắt được ném lên cao. Dạng 2: Xác định quãng đường, vận tốc, thời gian của một vật rơi tự do 1. PHƯƠNG PHÁP Sử dụng công thức: - Công thức tính quãng đường vật rơi: 21 sgt 2= - Công thức tính vận tốc: vgt= hoặc 2v2gs= - Khi vật chạm đất s = h (h là độ cao nơi thả vật): + Thời gian vật rơi chạm đất: =Þ=212h hgtt 2g + Vận tốc ngay trước khi vật chạm đất: ==vgt2gh (lấy g = 9,8m/s 2 hoặc g = 10m/s 2 ) 2. MỘT SỐ VÍ DỤ Ví dụ 1 . Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 19,6 m xuống đất, gia tốc rơi tự do là 9,8 m/s². a. Tính thời gian rơi của vật và vận tốc khi chạm đất. b. Tính vận tốc của vật khi còn cách mặt đất 9,6 m. Hướng dẫn a. ADCT : 212s219,6 s =gtt =2s 2g9,8   ; v = gt9,8219,6m/s b. s’ = 19,6 - 9,6 = 10 m. ADCT: v =2gs' =29,810 = 14m/s×× Ví dụ 2. Từ độ cao 20m một vật được thả rơi tự do. Lấy g = 10 m/s². Tính thời gian rơi và vận tốc của vật trước khi chạm đất 1s. Hướng dẫn ADCT : 212s220 s =gtt =2s 2g10 ×× Þ== ; vg(t1)10110m/s=-=×= Ví dụ 3. Một vật rơi tự do tại nơi có g = 10 m/s², thời gian rơi là 10s. a. Tính thời gian vật rơi một mét đầu tiên.
b. Thời gian vật rơi một mét cuối cùng. Hướng dẫn a. ADCT : 1đ 2s21 t =1,41s g10 ×× =» ; b. Quãng đường vật rơi trong 10 s: 2211 sgt1010500m 22==×= Thời gian vật rơi hết quãng đường s’ = 499 m đầu: 499 2s'2499 t =9,99s g10 ×× =» . Thời gian vật rơi một mét cuối cùng: t 1c = 10 - 9,99 = 0,01 s Dạng 3: Tính quãng đường vật đi được trong n giây cuối và trong giây thứ n. 1. PHƯƠNG PHÁP a. Quãng đường vật đi được trong n giây cuối. - Quãng đường vật đi trong t giây: 2 t 1 Sgt 2 - Quãng đường vật đi trong ( t – n ) giây: 2 tn 1 Sg(tn) 2 - Quãng đường vật đi trong n giây cuối: ttnSSS b. Quãng đường vật đi được trong giây thứ n. - Quãng đường vật đi trong n giây: 2 n 1 Sgn 2 - Quãng đường vật đi trong (n – 1) giây: 2 n1 1 Sg(n1) 2 - Quãng đường vật đi được trong giây thứ n: nnn1SSS 2. MỘT SỐ VÍ DỤ Ví dụ 1. Cho một vật rơi từ độ cao h = 80m. Lấy g = 10 m/s². Hãy xác định a. Thời gian rơi của vật. b. Vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất. c. Tính quãng đường vật đi được trong giây cuối cùng. Hướng dẫn a. ADCT : 1đ 2s280 t =4s g10 ×× == ; b. Vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất : v = gt10440m/s c. Quãng đường vật đi trong 3 giây đầu: 2 3 1 S10345m 2 Þ Quãng đường vật đi trong giây cuối: S804535m Ví dụ 2: Một vật rơi tự do tại nơi có g = 9,8m/s 2 . Tính quãng đường một vật rơi tự do rơi được trong 3s đầu và trong giây thứ 3. Hướng dẫn
a. Quãng đường vật đi trong 3 s đầu: 2 3 1 S9,8344,1m 2 b. Quãng đường vật đi trong 2 s đầu: 2 3 1 S9,8219,6m 2 Þ Quãng đường vật đi trong giây thứ 3: 3S44,119,624,5m Ví dụ 3. Một vật được thả rơi tự do tại nơi có gia tốc g = 10 m/s², vận tốc lúc chạm đất là v = 60 m/s. a. Độ cao từ nơi thả vật đến mặt đất là bao nhiêu? b. Tính thời gian rơi và quãng đường đi trong giây thứ 4. Hướng dẫn a. ADCT : =Þ=== × 22 2v60 v2gss180m 2g210 ; b. Thời gian vật rơi hết quãng đường: v60 t =6s g10== . Quãng đường vật rơi trong giây thứ 4: 22 t4 11 SSS10410335m 22 Ví dụ 4. Một vật rơi tự do trong giây cuối rơi được 35m. Tính độ cao nơi vật bắt đầu rơi và thời gian từ lúc đó tới khi chạm đất. Hướng dẫn Quãng đường vật đi trong n giây cuối: 22 ttn 111 SSSgtg(t1)10(2t1)35 222 Þ t = 4 s. Độ cao nơi vật bắt đầu rơi: 2211 sgt10480m 22==×= Dạng 4: Bài toán ném vật theo phương thẳng đứng từ trên xuống dưới hoặc từ dưới lên trên. 1. PHƯƠNG PHÁP a. Vật được ném thẳng đứng xuống xuống dưới - Chuyển động của vật được ném thẳng đứng xuống dưới là chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu ov r (vận tốc ném), gia tốc ag.= rr O y h ov r g r (+) O y h ov r g r (+) O y h ov r g r (+)