A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
I Khảo sát chuyển động ném ngang
+ Chuyển động ném ngang có thể phân tích thành hai chuyển động thành phần theo hai trục tọa độ (gốc O tại vị trí ném, trục Ox hướng theo vectơ vận tốc đầu \[\overrightarrow{{{v}_{0}}}\], trục Oy hướng theo trọng lực \[\vec{P}\])
+ Chuyển động thành phần theo trục Ox là chuyển động thẳng đều với các phương trình : ax = 0; vx = v0; x = v0.t
Chuyển động thành phần theo trục Oy là chuyển động rơi tự do với các phương trình : ay = g ; vy = gt ; y = \[\frac{1}{2}\]gt2
II. Xác định chuyển động của vật
+ Khử t giữa hai phương trình x = v0t và y = \[\frac{1}{2}\]gt2, ta được phương trình quỹ đạo của vật là y = \[\frac{g}{2v_{0}^{2}}\]x2 Như vậy, quỹ đạo của chuyển động ném ngang là đường Parabol.
+ Thời gian chuyển động của vật ném ngang bằng thời gian rơi tự do từ cùng một độ cao h và được xác định:
y = \[\frac{1}{2}\]gt2 = h => t = \[\sqrt{\frac{2h}{g}}\]
+ Tầm xa L = xmax = v0.t = v0.\[\sqrt{\frac{2h}{g}}\]
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1: SGK vật lí 10 trang 88:
Để khảo sát chuyển động ném ngang, ta chọn tọa độ đề - các như thế nào là thích hợp nhất? Nêu cách phân tích chuyển động ném ngang thành hai chuyển động thành phần theo hai trục của hệ tọa độ đó.
Hướng dẫn giải
Để khảo sát chuyển động ném ngang, ta chọn hệ trục tọa độ Đề - các như sau là hợp lí nhất:
Gốc O tại bị trí vật được ném ra.
Trục Ox nằm theo phương ngang, chiều dương là chiều chuyển động theo phương ngang của vật.
Trục Oy theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới.
Cách phân tích chuyển động ném ngang thành hai chuyển động thành phần:
Chiếu vị trí của vật M lên các trục tọa độ, ta được các vị trí của vật theo các phương Ox, Oy. Đây chính là các chuyển động thành phần của vật.
Câu 2: SGK vật lí 10 trang 88:
Viết các phương trình của hai chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang và cho biết tính chất của mỗi chuyển động thành phần.
Hướng dẫn giải
Theo phương Ox:
ax = 0
vx = v0 : Vật chuyển động đều theo phương ngang;
x = v0.t
Theo phương Oy:
ay = g
vy = g.t
\[y=\frac{1}{2}.g.{{t}^{2}}\].
Câu 3: SGK vật lí 10 trang 88:
Lập phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các công thức tính thời gian chuyển động thành phần.
Hướng dẫn giải
Từ các phương trình chuyển động của các vật theo các phương Ox và Oy, ta có:
\[t=\frac{x}{{{v}_{0}}}\] thay vào phương trình của y
⇒\[y=\frac{g}{2v_{0}^{2}}.{{x}^{2}}\]
Thời gian chuyển động là: \[t=\sqrt{\frac{2.h}{g}}\]
Câu 4: SGK vật lí 10 trang 88:
Bi A có khối lượng lớn gấp đôi bi B. cùng một lúc tại mái nhà, bi A được thả rơi còn bi B được ném theo phương ngang. Bỏ qua sức cản của không khí
Hãy cho biết câu nào dưới đây là đúng?
A. A chạm đất trước
B. A chạm đất sau
C. Cả hai chạm đất cùng một lúc
D. Chưa đủ thông tin để trả lời.
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án C.
Giải thích: Từ công thức tính thời gian rơi của sự rơi tự do và thời gian chuyển động của vật bị ném ngang, ta thấy thời gian chuyển động đều không phụ thuộc vào khối lượng.
Câu 5: SGK vật lí 10 trang 88:
Một máy bay bay theo phương ngang ở cùng độ cao 10km với tốc độ 720km. Viên phi công phải thả quả bom từ xa cách mục tiêu (theo phương ngang) bao nhiêu để thả quả bom rơi trúng mục tiêu? Lấy g = 10m/s2. Vẽ một cách gần đúng dạng quỹ đạo của quả bom.
Hướng dẫn giải
Quả bom được xem như ném ngang có vận tốc ban đầu là: v0 = 720 km/h = 200m/s
Đổi h = 10 km = 1000 m
Tầm bay xa của bom là:
L = xmax = v0.t = v0.\[\sqrt{\frac{2.h}{g}}\] = 200.\[\sqrt{\frac{2.1000}{10}}\] ≈8944 (m).
Phương trình quỹ đạo của vật ném ngang:
\[y=\frac{g}{2v_{0}^{2}}.{{x}^{2}}\]=\[\frac{10}{{{2.200}^{2}}}.{{x}^{2}}=\frac{{{x}^{2}}}{8000}\]
Câu 6: SGK vật lí 10 trang 88:
Một hòn bi lăn dọc theo một cạnh của một mặt bàn hình chữ nhật nằm ngang cao h = 1,25m. Khi ra khỏi mép bàn, nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn, nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn L = 1,50m (theo phương ngang) ? Lấy g = 10m/s2
Thời gian hòn bi rơi là:
A. 0,35s
B. 0,125s
C. 0,5s
D. 0,25s
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án C.
Giải thích:
Thời gian rơi của vật là: \[t=\sqrt{\frac{2.h}{g}}\]=\[\sqrt{\frac{2.1,25}{10}}=0,5\] (s).
Câu 7: SGK vật lí 10 trang 88:
Với số liệu bài 6, hỏi tốc độ của viên bi lúc rời khỏi bàn ?
A. 4,28 m/s;
B. 3 m/s;
C. 12 m/s;
D. 6 m/s;
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án B.
Giải thích:
Tầm ném xa của vật là:
L = xmax = v0.t = v0.\[\sqrt{\frac{2.h}{g}}\] ⇒ \[{{v}_{0}}=L.\sqrt{\frac{g}{2.h}}=1,5.\sqrt{\frac{10}{2.1,25}}=3\] (m/s)