Chuyển động cơ học-Vận tốc

I. MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NHỚ

- Chuyển động là sự thay đổi vị trí của vật này so với vật khác được chọn làm mốc. Chuyển động của một vật mang tính tương đối

- Chuyển động đều là chuyển động được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau.

- Công thức: v = s / t

II – BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Có một ôtô đang chạy trên đường. Câu mô tả nào sau đây là không đúng ?

A. Ô tô chuyển động so với mặt đường.

B. Ô tô đứng yên so với người lái xe.

C. Ô tô chuyển động so với người lái xe.

D. Ô tô chuyển động so với cây bên đường.

Đáp án: C.

 Bài 2. Người lái đò đang ngồi yên trên chiếc thuyền thả trôi theo dòng nước. Câu mô tả nào sau đây là đúng?

A. Người lái đò đứng yên so với dòng nước.

B. Người lái đò chuyển động so với dòng nước.

C. Người lái đò đứng yên so với bờ sông.

D. Người lái đò chuyển động so với chiếc thuyền.

Đáp án: B.

Bài 3. Một ôtô chở khách đang chạy trên đường. Hãy chỉ rõ vạch làm mốc khi nói:

A. Ô tô đang chuyển động.

B. Ô tô đang đứng yên.

C. Hành khách đang chuyển động.

D. Hành khách đang đứng yên.

 

Đáp án: vật làm mốc là

A. mặt đường.

B. hành khách.

C. hàng cây bên đường.

D. ôtô.

Bài 4. Khi nói trái đất quay quanh  Mặt Trời ta đã chọn vật nào làm mốc ?

Khi nói Mặt Trời mọc đằng Đông, lặn đằng Tây, ta đã chọn vật nào làm mốc ?

 

Đáp án:

Khi nói trái đất quay quanh Mặt Trời ta đã chọn Mặt Trời làm vật làm mốc. Khi nói Mặt Trời mọc đằng Đông, lặn đằng Tây, ta đã chọn một vật bất kì trên Trái Đất làm vật mốc.

 

Bài 5. Một đoàn tàu hỏa đang chạy trên đường ray. Người lái tàu ngồi trong buồng lái. Người soát vé đang đi lại trên tàu. Cây cối ven đường và tàu chuyển động hay đứng yên so với:

a) Người soát vé.

b) Đường tàu.

c) Người lái tàu.

 

Đáp án:

a) Chuyển động.

b) Cây cối đứng yên so với đường tàu, tàu chuyển động so với đường tàu.

c) Cây cối ven đường chuyển động so với người lái tài, tàu đứng yên so với người lái tàu.

 

Bài 6. Hãy nêu dạng của quỹ đạo và tên của những chuyển động sau đây:

A. Chuyển động của vệ tinh nhân tạo của Trái Đất.

B. Chuyển động của con thoi trong rãnh khung cửi.

C. Chuyển động của một vật nặng được ném theo phương nằm ngang.

 

Đáp án:

A. Quỹ đạo tròn, chuyển động tròn đều.

B. Quỹ đạo thẳng, chuyển động thẳng.

C. Quỹ đạo cong, chuyển động cong.

 

Bài 7: Khi xét trạng thái đứng yên hay chuyển động của một vật, thì vật được chọn làm mốc

A. phải là Trái Đất.

B. phải là vật đang đứng yên.

C. phải là vật gắn với Trái Đất.

D. có thể là bất kì vật nào.

 

Đáp án: D.

 

 Bài 8:

Lúc 7h một người đi bộ từ A đến B vận tốc 4 km/h. lúc 9 giờ một người đi xe đạp từ A đuổi theo vận tốc 12 km/h.

a) Tính thời điểm và vị trí họ gặp nhau?

b) Lúc mấy giờ họ cách nhau 2 km?

Lời giải:

a) Gọi thời gian gặp nhau là t (h) (t > 0)

ta có MB = 4t                 AB = 12t

Phương trình: 12t = 4t + 8    Þ    t = 1 (h)

- Vị trí gặp nhau cách A là 12 (km)

b) * Khi chưa gặp người đi bộ.

Gọi thời gian lúc đó là t₁ (h) ta có :

       (v₁t₁  + 8) - v₂t₁  = 2

⇒   t₁ = $\frac{6}{{{v}_{2}}-{{v}_{1}}}$ = 45 ph         

    * Sau khi gặp nhau.

Gọi thời gian gặp nhau là t₂ (h)

Ta có : v₂t₂ - (v₁t₂ + 8) = 2

⇒  t₂ = $\frac{10}{{{v}_{2}}-{{v}_{1}}}$  =  1h 15ph

Bài 9:

Một xuồng máy xuôi dòng từ A - B rồi ngược dòng từ B - A hết 2h 30ph

a) Tính khoảng cách AB biết vận tốc xuôi dòng là 18 km/h vận tốc ngược dòng là 12 km/h

b) Trước khi thuyền khởi hành 30ph có một chiếc bè trôi từ A. Tìm thời điểm và vị trí những lần thuyền gặp bè?

Gợi ý :

a) gọi thời gian xuôi dòng là t₁ ngược dòng là t₂ (t₁ ; t₂ > 0)

       ta có:  

b) Ta có v₁ = v + v_n (xuôi dòng)

   v₂ = v - v_n      ( ngược dòng )

⇒ v_n = 3 km

* Gặp nhau khi chuyển động cùng chiều (Cách giải giống bài 1.1)

      ĐS :  Thuyền gặp bè sau 0,1 (h) tại điểm cách A là 1,8 (km)

* Gặp nhau khi chuyển động ngược chiều: (HS tự làm)

Bài 10:

a) Một ô tô đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v₁, đi nửa quãng đường còn lại với vận tốc v₂. Tính v_TB trên cả đoạn đường.

b) Nếu thay cụm từ "quãng đường" bằng cụm từ "thời gian" Thì v_TB = ?

c) So sánh hai vận tốc trung bình vừa tìm được ở ý a) và ý b)

Gợi ý :

a) Gọi chiều dài quãng đường là (s) thì thời gian đi hết quãng đường là.

t = $\frac{s}{2{{v}_{1}}}+\frac{s}{2{{v}_{2}}}=\frac{s({{v}_{1}}+{{v}_{2}})}{2{{v}_{1}}{{v}_{2}}}$

      - Vận tốc TB là.       ${{v}_{TB}}=\frac{s}{t}=\frac{2{{v}_{1}}{{v}_{2}}}{{{v}_{1}}+{{v}_{2}}}$ 

b) Gọi thời gian đi hết cả đoạn đường là t^* ta có.

c) Để so sánh hai vận tốc trên ta trừ cho nhau được kết quả (> hay < 0) thì kết luận.

Bài 11 :

Một người đi xe đạp từ A đến B có chiều dài 24 km. nếu đi liên tục không nghỉ thì sau 2h người đó sẽ đến B nhưng khi đi được 30 phút, người đó dừng lại 15 phút rồi mới đi tiếp. Hỏi ở quãng đường sau người đó phải đi với vận tốc bao nhiêu để đến B kịp lúc ?

* Lời giải:

Vận tốc đi theo dự định v =  $\frac{s}{t}$ = 12km/h

Quãng đường đi được trong 30 phút đầu : s₁ = v.t₁ = 6 km

quãng đường còn lại phải đi: s₂ = s - s₁ = 18 km

- Thời gian còn lại để đi hết quãng đường:

t₂ = 2 - $\left( \frac{1}{2}+\frac{1}{4} \right)=\frac{5}{4}$ h

Vận tốc phải đi quãng đường còn lại để đến B theo đúng dự định:

v’ = $\frac{{{s}_{2}}}{{{t}_{2}}}$ = 14,4 km/h

Bài 12:

Một người đi xe máy tren đoạn đường dài 60 km. Lúc đầu người này dự định đi với vận tốc 30 km/h. Nhưng sau $\frac{1}{4}$ quãng đường đi, người này muốn đến nơi sớm hơn 30 phút. Hỏi quãng đường sau người này phải đi với vận tốc bao nhiêu?

* Lời giải:

Thời gian dự định đi quãng đường trên: t = $\frac{s}{v}$ = 2 h

Thời gian đi được $\frac{1}{4}$ quãng đường: t₁ = $\frac{s}{4v}=\frac{1}{2}$ h

Thời gian cóng lại phải đi  $\frac{3}{4}$ quãng đường để đến sớm hơn dự định 30 phút

t₂ = 2 - $\left( \frac{1}{2}+\frac{1}{2} \right)$ = 1h

Vận tốc phải đi quãng đường còn lại là:

v₂ = $\frac{{{s}_{2}}}{{{t}_{2}}}=\frac{\frac{3}{4}s}{{{t}_{2}}}=\frac{3.60}{4.1}$= 45 km/h

III. Bài tập tự luyện.

Bài 1 :

Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v₁ = 12km/h, nửa còn lại đi với vận tốc v₂ nào đó. Biết rằng vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 8 km/h. Hãy tính vận tốc v₂.

Bài 2:

Một người đi xe đạp từ A với vận tốc 12 km/h. Cách đó 10 km. Một người đi bộ với vận tốc 4 km/h, họ đi cùng chiều nên ngặp nhau tại C. Tìm thời điểm và vị trí gặp nhau.

Bài 3:

Lúc 7h một người đi xe đạp vận tốc 10km/h xuất phát từ A. đến 8h một người đi xe máy vận tốc 30km/h xuất phát từ A. đến 9 h một ô tô đi vận tốc 40 km/h xuất phát từ A. Tìm thời điểm và vị trí để 3 xe cách đều nhau (họ đi cùng chiều)

Bài 4:

Hai đoàn tàu chuyển động đều trong sân ga trên hai đường sắt song song nhau. Đoàn tàu A dài 65m, đoàn tàu B dài 40m. Nếu 2 tàu đi cùng chiều, tàu A vượt tàu B trong khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang đuôi tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B là 70 giây. Nếu 2 tàu đi ngược chiều thì từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đuôi tàu B là 14 giây.Tính vận tốc của mỗi tàu?

Bài 5:

Một người dự định đi bộ một quãng đường với vận tốc không đổi 5km/h. Nhưng đi đến đúng nửa đường thì nhờ được bạn đèo xe đạp đi tiếp với vận tốc không đổi 12km/h, do đó đến sớm dự định 28 phút. Hỏi thời gian dự định đi lúc đầu?

Bài 6:

Một người đi bộ và một người đi xe đạp cùng xuất phát từ A đi trên một đường tròn có chu vi 1800m. Vận tốc người đi xe đạp là 15 m/s, của người đi bộ là 2,5 m/s. Hỏi khi người đi bộ đi được một vòng thì gặp người đi xe đạp mấy lần.

Bài 7:

Một chiếc xuồng máy chuyển động xuôi dòng nước một quãng đường AB là 100km. Biết vận tốc của xuồng là 35km/h và của nước là 5km/h. Khi cách đích 10km thì xuồng bị hỏng máy, người lái cho xuồng trôi theo dòng nước đến đích. Tính thời gian chiếc xuồng máy đi hết đoạn đường AB đó.

IV.ĐÁP ÁN

Bài 1:

ĐS : 6 km/h

Bài 2:

ĐS;  t = 1,25 h.  Điểm gặp nhau cách A là 15 km

Bài 3:

Gọi thời gian tính từ lúc ô tô đi là t (h)

Ta có PT :  30t + 30 - (10t + 20) = (10t + 20) - 40t    Þ t = 1/5 (h) = 12 phút

- Khi đó :     Xe máy cách A là 36 km

                             Xe đạp cách A là 22 km

                             Ô tô cách A là 8 km

(HS tự tìm thêm một đáp số nữa khi ôtô ở giữa xe đạp và xe máy)

Bài 4:

- Khi hai tàu đi cùng chiều :           70v_A - 70 v_B = 65 + 40

- Khi hai tàu đi ngược chiều :         14v_A + 14v_B = 65 + 40

⇒ v_A = 4,5 m/s  ;             v_B = 3 m/s

Bài 5:

- Thời gian dự đinh đi là : AB / 5

- Thời gian đi bộ là :  AB / 10

- Thời gian đi xe đạp là : AB / 24

PT : $\frac{AB}{5}-\left( \frac{AB}{10}+\frac{AB}{24} \right)=\frac{7}{15}$

⇒ AB = 8 km

- Thời gian dự định đi là 1,6 km/h

Bài 6:

      - Tính thời gian người đi bộ hết một vòng là bao nhiêu ?

     - Thời gian người đi xe hết một vòng là bao nhiêu?

- Vẽ sơ đồ đường đi của hai chuyển động, giao của hai sơ đồ là số lần gặp nhau.

Bài 7:

ĐS: 1h 42 ph

Bài viết gợi ý: