Giải bài tập vật lí 10 bài 9 năm 2024
Với giải sách bài tập Vật lí 10 Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Vật lí 10 Bài 9. Giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều - Kết nối tri thức Giải SBT Vật lí 10 trang 15 Câu hỏi 9.1 trang 15 SBT Vật lí 10: Chuyển động nào sau đây không phải là chuyển động thẳng biến đổi đều?
Lời giải: Đáp án đúng là: C A – chuyển động thẳng nhanh dần đều B – chuyển động thẳng nhanh dần đều, cụ thể là sự rơi tự do C – chuyển động ném ngang là chuyển động cong. D – chuyển động thẳng chậm dần đều. Câu hỏi 9.2 trang 15 SBT Vật lí 10: Công thức liên hệ giữa độ dịch chuyển, vận tốc và gia tốc của chuyển động nhanh dần đều là
Lời giải: Đáp án đúng là: B Công thức liên hệ giữa độ dịch chuyển, vận tốc và gia tốc của chuyển động nhanh dần đều là: v2−v02=2ad. Câu hỏi 9.3 trang 15 SBT Vật lí 10: Đồ thị nào sau đây là của chuyển động thẳng chậm dần đều? Lời giải: Đáp án đúng là: C A – chuyển động thẳng đều. B – chuyển động thẳng nhanh dần đều vì đồ thị có vận tốc tăng đều, độ dốc dương. C – chuyển động thẳng chậm dần đều vì đồ thị có vận tốc giảm đều, độ dốc âm. D – không phải chuyển động thẳng. Câu hỏi 9.4 trang 15 SBT Vật lí 10: Chuyển động thẳng chậm dần đều có tính chất nào sau đây?
Lời giải: Đáp án đúng là: B Chuyển động thẳng chậm dần đều là chuyển động có vận tốc giảm đều theo thời gian. Câu hỏi 9.5 trang 15 SBT Vật lí 10: Các chuyển động sau đây có thể phù hợp với đồ thị nào trong bốn đồ thị trên?
Lời giải:
Giải SBT Vật lí 10 trang 16 Câu hỏi 9.6 trang 16 SBT Vật lí 10: Hình 9.1 là đồ thị vận tốc - thời gian của ba chuyển động thẳng biến đổi đều.
Lời giải:
+ Biểu thức tính vận tốc: v=v0+at + Biểu thức tính độ dịch chuyển: d=v0t+12at2 - Vật 1: gia tốc = độ dốc của đồ thị = a1=Δv1Δt1=4−220−0=0,1 m/s2 v1=v0+a1t=2+0,1t; d1=v0t+a1t22=2t+0,05t2 - Vật 2: a2=Δv2Δt2=2−020−0=0,1 m/s2 v2=a2t=0,1t; d2=a2t22=0,05t2 - Vật 3: a3=Δv3Δt3=0−420−0=−0,2 m/s2 v3=v03+a3t=4−0,2t; d3=v03t+a3t22=4t−0,1t2
d3=4t−0,1t2=4.20−0,1.202=40m. Câu hỏi 9.7 trang 16 SBT Vật lí 10: Một máy bay có vận tốc khi tiếp đất là 100 m/s. Để giảm vận tốc sau khi tiếp đất, máy bay chỉ có thể có gia tốc đạt độ lớn cực đại là 4 m/s2?
Lời giải:
Thời gian ngắn nhất để máy bay dừng hẳn kể từ khi tiếp đất (v = 0) là v=v0+at⇒t=v−v0a=25s
d=v0t+at22=100.25+12.−4.252=1250m=1,25km Vậy 1 km < 1,25 km nên máy bay không thể hạ cánh an toàn trên sân bay có đường bay dài 1 km. Câu hỏi 9.8 trang 16 SBT Vật lí 10: Một ô tô khi hãm phanh có thể có gia tốc 3 m/s2? Hỏi khi ô tô đang chạy với vận tốc là 72 km/h thì phải hãm phanh cách vật cản là bao nhiêu mét để không đâm vào vật cản? Thời gian hãm phanh là bao nhiêu? Lời giải: Đổi: 72 km/h = 20 m/s Khi hãm phanh, xe chuyển động chậm dần, a và v ngược dấu nhau. Quãng đường xe dịch chuyển từ khi hãm phanh tới lúc dừng lại là: Áp dụng: v2−v02=2ad⇒d=v2−v022a=02−2022.−3≈66,7m. Vậy xe phải hãm phanh trước vật cản trên 66,7 m. Thời gian hãm phanh là Từ v=v0+at⇒t=v−v0a=0−20−3≈6,7s Câu hỏi 9.9 trang 16 SBT Vật lí 10: Một người đi xe máy trên một đoạn đường thẳng muốn đạt được vận tốc 36 km/h sau khi đi được 100 m bằng một trong hai cách sau: Cách 1: Chạy thẳng nhanh dần đều trong suốt quãng đường. Cách 2: Chỉ cho xe chạy nhanh dần đều trên 15 quãng đường, sau đó cho xe chuyển động thẳng đều trên quãng đường còn lại.
Lời giải:
- Cách 1: Vì v0=0; v=10m/s; d=100m nên gia tốc của xe trong chuyển động là a=v2−v022d=0,5m/s2 Thời gian xe chuyển động để đạt được 36 km/h trong 100 m là Từ v=v0+at⇒t=20s (1) - Cách 2: Vì xe chuyển động nhanh dần đều trong quãng đường d1=1005=20m với v0=0; v=10m/s; nên gia tốc trong chuyển động này là a1=v2−v022d1=2,5m/s2 Thời gian chuyển động trong quãng đường này là: t1=v−v0a=10−02,5=4s. Thời gian chuyển động đều trên quãng đường còn lại 100 – 20 = 80 m là: t2=d2v=8010=8s Thời gian chuyển động trong cách 2: t'=t1+t2=12s (2) Từ (1) và (2) ta thấy 12 s < 20 s. Vậy cách 2 mất ít thời gian hơn.
- Cách 1: Vận tốc trung bình của chuyển động là vtb1=v+v02=0+102=5 m/s Thời gian xe chuyển động là t=svtb1=1005=20 s (1) - Cách 2: Vận tốc trung bình của chuyển động trong quãng đường 20 m chuyển động nhanh dần đều là vtb2=v+v02=0+102=5 m/s Thời gian xe chuyển động nhanh dần đều là t1=svtb2=205=4 s Thời gian chuyển động đều trên quãng đường còn lại 100 – 20 = 80 m là: t2=d2v=8010=8s Thời gian chuyển động trong cách 2: t'=t1+t2=12s (2) Từ (1) và (2) ta thấy 12 s < 20 s. Vậy cách 2 mất ít thời gian hơn. Câu hỏi 9.10 trang 16 SBT Vật lí 10: Một xe đạp đang đi với vận tốc 2 m/s thì xuống dốc chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,2 m/s2. Cùng lúc đó, một ô tô đang chạy với vận tốc 20 m/s lên dốc, chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,4 m/s2. Xác định vị trí hai xe gặp nhau trên dốc. Biết dốc dài 570 m. Lời giải: Chọn chiều từ chân dốc lên đỉnh dốc là chiều dương. Điểm O là chân dốc. Chuyển động của ô tô: v01=20m/s;a1=−0,4m/s2 Phương trình chuyển động: d1=20t−0,2t2 (1) Chuyển động của xe đạp: v01=−2m/s; d02=570m; a2=−0,2m/s2 (vì chuyển động nhanh dần đều thì a.v > 0) Phương trình chuyển động: d2=570−2t−0,1t2 (2) Khi ô tô và xe đạp gặp nhau: d1=d2⇒20t−0,2t2=570−2t−0,1t2 (3) Nghiệm của phương trình (3) là t1 = 30 s và t2 = 190 s. Thay t1 vào (1), tính được d1 = 420 m (nhận). Thay t2 vào (1), tính được d2 = -3420 m (loại vì hai xe gặp nhau trên dốc). Vị trí hai xe gặp nhau cách chân dốc 420 m. Giải SBT Vật lí 10 trang 17 Câu hỏi 9.11 trang 17 SBT Vật lí 10: Hai vật A và B chuyển động cùng chiều trên đường thẳng có đồ thị vận tốc - thời gian vẽ ở Hình 9.2. Biết ban đầu hai vật cách nhau 78 m.
Lời giải:
Phương trình vận tốc của vật A: vA=40−2t m/s Xét vật B: gia tốc aB=ΔvBΔt=20−020−0=1 m/s2 Phương trình vận tốc của vật B: vB=t m/s Hai vật có cùng vận tốc khi: v1=v2⇔40−2t=t⇔t=13,3 s Vậy hai vật có cùng vận tốc tại thời điểm .
Gốc tọa độ tại vị trí xuất phát của vật A. Mốc thời gian trùng với thời điểm xuất phát của hai vật. Chuyển động của vật A: d1=v0At+12aAt2=40t−t2 (1) Chuyển động của vật B: d2=d0+v0Bt+12aBt2=78+0,5t2 (2)
⇒40t−t2=78+0,5t2 (3). Phương trình (3) cho hai nghiệm t = 2,12 s và t’ = 24,5 s (loại vì t’ > 20 s) Thay t vào (1) ta được d1 = 80,3 m. Hai vật gặp nhau cách vị trí ban đầu của A là 80,3 m. Câu hỏi 9.12 trang 17 SBT Vật lí 10: Đồ thị vận tốc - thời gian trong Hình 9.3 là của một xe bus và một xe máy chạy cùng chiều trên một đường thẳng. Xe bus đang đứng yên, bắt đầu chuyển động thì xe máy đi tới.
Lời giải:
Gia tốc của xe bus trong 4 s tiếp theo: a2=Δv2Δt2=12−88−4=1m/s2
Ta thấy diện tích hình chữ nhật OAHI giới hạn bởi đường biểu diễn v – t cho xe máy bằng với diện tích hình OCKLI giới hạn bởi đường biểu diễn v – t cho xe bus cùng bằng 10 ô. Do đó, tại thời điểm t = 10 s thì d1 = d2, nghĩa là xe bus đuổi kịp xe máy. Kiểm tra bằng phương trình chuyển động: Đối với xe bus: Trong 4 s đầu: d1=12a1t12=12.2.42=16m . Trong 4 s tiếp theo: d2=v0t2+12a2t22=8.4+12.1.42=40 m Trong các giây tiếp theo: d3=v3t3=12t3 Nếu gọi thời điểm hai xe gặp nhau là t thì t3=t±t1+t2⇒t3=t±8. Chọn dấu “-” vì trong 8 s đầu xe bus mới đi được d1 + d2 = 56 m, còn xe máy đã đi được dm=vmtm=8.8=64m>56m. |