Phương pháp giải và bài tập về Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi của một vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều

Tài liệu Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi của một vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều gồm nội dung chính sau:

Phương pháp giải

– Gồm phương pháp giải đầy đủ và ngắn gọn Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi của một vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều.

1. Ví dụ minh họa

– Gồm 6 ví dụ minh họa đa dạng có đáp án và lời giải chi tiết Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi của một vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều.

2. Bài tập tự luyện

– Gồm 7 bài tập tự luyện có đáp án và lời giải chi tiết giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi của một vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều.

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi của một vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều (ảnh 1)

XÁC ĐỊNH VẬN TỐC, GIA TỐC, QUÃNG ĐƯỜNG ĐI CỦA MỘT VẬT TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

· Phương pháp giải:

Sử dụng các công thức sau

− Công thức cộng vận tốc: $a = \frac{v - v_{0}}{t}$

− Công thức vận tốc: v = v₀ + at

− Quãng đường $S = v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2}$

− Công thức độc lập thời gian: v² – v₀² = 2.a.S

Trong đó: a > 0 nếu chuyển động nhanh dần đều

a < 0 nếu chuyển động chậm dần đều

1. VÍ DỤ MINH HỌA:

Câu 1: Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì vào ga Huế và hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt còn lại 54km/h. Xác định thời gian để tàu tàu còn vận tốc 36km/h kể từ lúc hãm phanh và sau bao lâu thì dừng hẳn.

A. 10s. B. 20s

C. 40s D. 30s

Lời giải:

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.

$v_{0} = \frac{72}{3, 6} = 20 m / s; v_{1} = \frac{54}{3, 6} = 15 m / s; v_{2} = \frac{36}{3, 6} = 10 m / s$

+ Gia tốc chuyển động của tàu $a = \frac{v_{1} - v_{0}}{Δ t} = \frac{15 - 20}{10} = - 0, 5 m / s^{2}$

+ Mà $v_{2} = v_{0} + a . t_{2} \Rightarrow t_{2} = \frac{v_{2} - v_{0}}{a} = \frac{10 - 20}{- 0, 5} = 20 s$

+ Khi dừng lại hẳn thì $v_{3} = 0$

+ Áp dụng công thức $v_{3} = v_{0} + a t_{3} \Rightarrow$ $t_{3} = \frac{v_{3} - v_{0}}{a} = \frac{0 - 20}{- 0, 5} = 40 s$

Chọn đáp án C

Câu 2: Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì vào ga Huế và hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt còn lại 54km/h. Xác định quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại.

A. 400m. B. 200m

C. 300m D. 100m

Lời giải:

+ Áp dụng công thức $v_{3}^{2} - v_{0}^{2} = 2. a . S \Rightarrow S = \frac{v_{3}^{2} - v_{0}^{2}}{2. a} = 400 m$

Chọn đáp án A

Câu 3: Một người đi xe máy đang chuyển động với vận tốc 54km/h thì nhìn thấy chướng ngại vật thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều và dừng lại sau 10s . Vận tốc của xe máy sau khi hãm phanh được 6s là bao nhiêu?

A. 2m/s B. 3 m/s

C.5 m/s D. 6m/s

Lời giải:

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe máy, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian là lúc hãm hanh

Ta có $v_{0} = \frac{54}{3, 6} = 15 m / s$ xe dừng lại sau 10s nên $v_{1} = 0 m / s$

$v_{1} = v_{0} + a t \Rightarrow a = \frac{v_{1} - v_{0}}{t} = \frac{0 - 15}{10} = - 1, 5 (m / s^{2})$

Vận tốc của xe máy sau khi hãm phanh được 6s

$v_{6} = v_{0} + a t_{6} \Rightarrow v_{6} = 15 - 1, 5.6 = 6 m / s$

Chọn đáp án D

Câu 4. Một ôtô đang chạy trên đường cao tốc với vận tốc không đổi 72km/h thì người lái xe thấy chướng ngại vật và bắt đầu hãm phanh cho ôtô chạy chậm dần đều .Sau khi chạy được 50m thì vận tốc ôtô còn là 36km/h.Hãy tính gia tốc của ôtôvà khoảng thời gian để ôtô chạy thêm được 60m kể từ khi bắt đầu hãm phanh.

A. – 3m/s²; 4,56s B. 2m/s²; 4s

C. – 4m/s²; 2,36s D. – 5m/s; 5,46s

Lời giải:

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ô tô, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian là lúc hãm hanh

Ta có $v_{0} = \frac{72}{3, 6} = 20 m / s; v_{1} = 36 k m / h$

Mà $v_{1}^{2} - v_{0}^{2} = 2 a s \Rightarrow a = \frac{v_{1}^{2} - v_{0}^{2}}{2 s} = \frac{10^{2} - 20^{2}}{2.50} = - 3 (m / s^{2})$

Áp dụng công thức: $v_{2}^{2} - v_{0}^{2} = 2 a s \Rightarrow v_{2} = \sqrt{2 a s + v_{0}^{2}} = \sqrt{2. (- 3) .60 + 20^{2}} = 2 \sqrt{10} (m / s)$

Mặt khác ta có $v_{2} = v_{0} + a t_{2} \Rightarrow t_{2} = \frac{v_{2} - v_{0}}{a} = \frac{2 \sqrt{10} - 20}{- 3} = 4, 56 s$

Chọn đáp án A

Câu 5. Một chiếc ô tô đang chạy với vận tốc 16m/s và gia tốc 2m/s² thì tăng tốc cho đến khi đạt được vận tốc 24m/s thì bắt đầu giảm tốc độ cho đến khi dừng hẳn. Biết ô tô bắt đầu tăng vận tốc cho đến khi dừng hẳn là 10s. Hỏi quãng đường của ô tô đã chạy.

A. 177 m B. 180m C. 188m D. 177m

Lời giải:

+ Áp dụng công thức v = v₀ + at₁ <=> 24 = 16 + 2.t₁ $\Rightarrow$ t₁ = 4s là thời gian tăng tốc độ.

Vậy thời gian giảm tốc độ: t₂ = t – t₁ = 6s

Quãng đường đi được khi ô tô tăng tốc độ: $S_{1} = v_{0} t_{1} + \frac{1}{2} a t_{1}^{2} \Rightarrow S_{1} = 16.4 + \frac{1}{2} {.2.4}^{2} = 80 m$

Quãng đường đi được từ khi bắt đầu giảm tốc độ đến khi dừng hẳn:

$S_{2} = v_{1} t_{2} + \frac{1}{2} a t_{2}^{2} \Rightarrow S_{2} = 24.6 - \frac{1}{2} {.2.6}^{2} = 108 m$

S = S₁ + S₂ = 80 + 108 = 188m

Chọn đáp án C

Xem thêm

Bài liên quan:

Leave a Comment Hủy