A. Tóm tắt lý thuyết
I. Chất điểm – chuyển động cơ
Chất điểm: một vật chuyển động được coi là một chất điểm nếu kích thước của nó rất nhỏ so với độ dài đường đi. Chất điểm có khối lượng là khối lượng của vật.
Chuyển động cơ: chuyển động cơ của một vật (gọi tắt là chuyển động) là sự thay đổi vị trí của vật đó so với các vật khác theo thời gian.
Quỹ đạo: quỹ đạo của chuyển động là tập hợp tất cả các vị trí của một chất điểm chuyển động tạo ra một đường nhất định.
II. Cách xác định vị trí của vật trong không gian
Để xác định vị trí của một vật ta cần chọn một vật làm mốc, một hệ trục tọa độ gắn với vật làm mốc đóvà dùng một thước đo để xác định tọa độ của vật. Trong trường hợp đã biết rõ quỹ đạo thì cần chọn một vật làm mốc và một chiều dương trên quỹ đạo đó.
III. Cách xác định thời gian trong chuyển động
. Mốc thời gian (hoặc gốc thời gian) là thời điểm mà ta bắt đầu đo thời gian
. Nếu lấy mốc thời gian là thời điểm vật bắt đầu chuyển động (thời điểm 0) thì số chỉ của thời điểm sẽ trùng với sô đo khoảng thời gian đã trôi qua kể từ mốc thời gian.
. Để đo thời gian người ta dùng một đồng hồ.
. Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ tọa độ, thước đo, mốc thời gian và đồng hồ.
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1: SGK vật lí 10 trang 11:
Chất điểm là gì?
Hướng dẫn giải
Chất điểm: là vật chuyển động có kích thước rất nhỏ so với độ dài đường đi (hoặc so với những khoảng cách mà ta đề cập đến).
Câu 2: Trang 11 sgk vật lí 10
Nêu cách xác định vị trí của một ô tô trên một quốc lộ.
Hướng dẫn giải
Để xác định vị trí ô tô trên quốc lộ, ta cần chọn một vật làm mốc như cái cây bên đường, cột mốc....
Câu 3: Trang 11 sgk vật lí 10
Nêu cách xác định vị trí của một vật trên một mặt phẳng.
Hướng dẫn giải
Để xác định vị trí của một vật trên một mặt phẳng, ta cần chọn một hệ trục tọa độ gắn với vật mốc.
Câu 4: Trang 11 sgk vật lí 10
Phân biệt hệ tọa độ và hệ quy chiếu.
Hướng dẫn giải
Hệ tọa độ: gồm các trục tọa độ và vật mốc. Khi các trục vuông góc với nhau, ta gọi là hệ tọa độ Đề - các.
Hệ quy chiếu: gồm vật mốc, hệ tọa độ gắn với vật mốc, góc thời gian và đồng hồ.
Câu 5: Trang 11 sgk vật lí 10
Trường hợp nào sau đây có thể coi vật là chất điểm?
A. Trái Đất trong chuyển động tự quay quanh mình nó.
B. Hai hòn bi lúc va chạm với nhau.
C. Hai người nhảy cầu lúc đang rơi xuống nước.
D. giọt nước mưa lúc đang rơi.
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án D.
Giải thích: Dựa vào khái niệm chất điểm để trả lời câu hỏi này.
Câu 6: Trang 11 sgk vật lí 10
Một người chỉ đường nói cho một khách du lịch như sau: “Ông hãy đi dọc theo con phố này đến bờ một hồ lớn. Đứng tại đó, nhìn sang bên kia hồ theo hướng Tây Bắc, ông sẽ thấy tòa nhà S”. Người chỉ đường đã xác định vị trí của khách sạn S theo cách nào?
A. Cách dùng đường đi và vật làm mốc.
B. Cách dùng các trục tọa độ.
C. Dùng cả hai cách A và B.
D. Không dùng cả hai cách A và B.
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án C.
Câu 7: Trang 11 sgk vật lí 10
Trong các cách chọn hệ trục tọa độ và mốc thời gian dưới đây, cách nào thích hợp nhất để xác định vị trí của một máy bay đang bay trên đường dài?
A. Khoảng cách đến ba sân bay lớn: t = 0 là lúc máy bay cất cánh.
B. Khoảng cách đến ba san bay lớn: t = 0 là 0 giờ quốc tế.
C. Kinh độ, vĩ độ địa lí và độ cao của máy bay; t = 0 là lúc máy bay cất cánh.
D. Kinh độ, vĩ độ địa lí và độ cao của máy bay; t = 0 là lúc 0 giờ quốc tế.
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án D.
Câu 8: Trang 11 sgk vật lí 10
Để xác định vị trí của một tàu biển giữa đại dương, người ta dùng những tọa độ nào?
Hướng dẫn giải
Để xác định vị trí của một tàu biển giữa đại dương, người ta dùng kinh độ và vĩ độ địa lí.
Câu 9: Trang 11 sgk vật lí 10
Nếu lấy mốc thời gian là lúc 5 giờ 15 phút thì sau ít nhất bao lâu, kim phút đuổi kịp kim giờ?
Hướng dẫn giải
- Vòng tròn chia làm 12 khoảng. Mỗi khoảng ứng với cung: \[\frac{2\pi }{12}=\frac{\pi }{6}rad\]
- Lúc 5 giờ 15 phút, kim phút cách kim giờ một cung là: \[2.\frac{\pi }{6}+\frac{1}{4}.\frac{\pi }{6}=\frac{3\pi }{8}rad\]
- Sau 1 giây kim phút quay được một cung là: \[{{S}_{1}}=\frac{2\pi }{3600}=\frac{\pi }{1800}rad\]
- Sau 1 giây kim giờ quay được một cung là: \[{{S}_{2}}=\frac{2\pi }{12.3600}=\frac{\pi }{21600}rad\]
- Sau một giây kim phút sẽ đuổi kim giờ (rút ngắn) được một cung: \[\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }S={{S}_{1}}-{{S}_{2}}=\frac{\pi }{1800}-\frac{\pi }{21600}=\frac{11\pi }{21600}rad\]
- Thời gian để kim phút đuổi kịp kim giờ (rút ngắn hết \[\frac{3\pi }{8}rad\] ) là:
\[\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }t=\frac{S}{\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }S}=\frac{\frac{3\pi }{8}}{\frac{11\pi }{21600}}=\frac{8100}{11}\approx 736,36s\]
Vậy: ∆t = 736,36s = 12 phút 16,36 giây