V
Vật Lí
Guest
I. Chuyển động thẳng đều
1. Tốc độ trung bình.
$\overline {{v_{tb}}} = {s \over t}$ với: $\left\{ \matrix{
s = {x_2} - {x_1} \hfill \cr
t = {t_2} - {t_1} \hfill \cr} \right.$
2. Chuyển động thẳng đều.
Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.
3. Quãng đường đi trong chuyển động thẳng đều. $s = {v_{tb}}.t = vt$
Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
II. Phương trình chuyển động và đồ thị toạ độ – thời gian.
1. Phương trình chuyển động. $x = {x_0} + s = {x_0} + v.t$
2. Đồ thị toạ độ – thời gian của chuyển động thẳng đều. (sgk)
III. Ví dụ vận dụng
Câu 1: Tốc độ trung bình và vận tốc trung bình
Một người chạy trên đoạn thẳng AB dài 100m. Người này chạy từ A đến B rồi quay lại về A. Lúc đầu chạy theo chiều từ A đến B mất 20 s, rồi quay về theo chiều từ B đến A mất 15 s. Tính độ dời, tốc độ trung bình và vận tốc trung bình
a) Trong lần theo chiều từ A → B.
b) Trong lần theo chiều từ B → A.
c) Trong suốt quãng đường từ A → B →A.
Câu 2: Một oto chuyển động trên đoạn thẳng AB. Trong nửa thời gian đầu xe đi với vận tốc 25 km/h, trong nửa thời gian cuối xe đi với vận tốc 75 km/h. Tính vận tốc trung bình của xe trên cả đoạn đường.
Đáp án: 50 km/h
Câu 3: Trong nửa phần đầu đoạn đường AB xe đi với vận tốc 60 km/h. Trong nửa đoạn đường còn lại xe đi nửa thời gian đầu với vận tốc 50 km/h và nửa thời gian sau xe đi với vận tốc 40 km/h. Tính vận tốc trung bình trên toàn quãng đường.
Câu 4: Lúc 8 giờ sáng, một người khởi hành từ A chuyển động thẳng đều về B với vận tốc 20 km/h.
a/ Lập phương trình chuyển động?
b/ Lúc 11 giờ thì người đó ở vị trí nào?
c/ Người đó cách A là 40 km lúc mấy giờ?
ĐS: a) 20(t – 8) km, với t ≥ 7h. b) 60 km; c) 10h00’.
Câu 5: Lúc 5giờ sáng, một người đi xe đạp từ A đến B dài 60km với tốc độ không đổi 15km/h.
a. Lập phương trình chuyển động của xe đạp.
b. Lúc 8giờ thì người đi xe đạp ở vị trí nào ?
c. Hỏi lúc mấy giờ thì người đi xe đạp đến B.
Câu 6: Hai ô tô xuất phát cùng một nơi, chuyển động đều cùng chiều trên 1 đường thẳng. Ô tô tải có tốc độ 36km/h, còn ô tô con có tốc độ 54km/h nhưng khởi hành sau ô tô tải 1 giờ.
a. Tính khoảng cách từ lúc khởi hành đến lúc hai ô tô gặp nhau.
b. Tìm vị trí của 2 xe, và khoảng cách của chúng sau khi xe ô tô tải khởi hành được 4 giờ
Câu 7: Lúc 7 giờ sáng, xe 1 khởi hành từ A đến B với tốc độ không đổi 40km/h, cùng lúc đó xe 2 khởi hành từ B đến A với tốc độ không đổi 60km/h. Biết AB = 150km.
a .Viết phương trình chuyển động của 2 xe.
b. Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ, ở đâu? khi gặp nhau thì 2 xe đã đi được quãng đường bao nhiêu?
Câu 8: Lúc 7 giờ sáng một xe ô tô thứ nhất từ Hà Nội về Hải Phòng với tốc độ 60km/h, sau 1 giờ thì xe thứ hai từ Hải Phòng về Hà Nội với tốc độ 40km/h. Hà Nội cách Hải Phòng 100km.
a. Lập phương trình chuyển động của 2 xe
b. Tìm vị trí, thời điểm 2 xe gặp nhau
Câu 9: Một người lái một chiếc xe ô tô xuất phát từ A lúc 6 giờ, chuyển động thẳng đều đến B, cách A là 120 (km) .
a/ Tính vận tốc của xe, biết rằng xe đến B lúc 8 giờ 30 phút ?
b/ Sau 30 phút đỗ tại B, xe chạy ngược về A với vận tốc 60(km/h). Hỏi vào lúc mấy giờ ô tô sẽ trở về đến A?
Câu 10: Hai vật cùng chuyển động đều trên một đường thẳng. Vật thứ nhất đi từ A đến B trong 10(s). Vật thứ hai cũng xuất phát từ A cùng lúc với vật thứ nhất nhưng đến B chậm hơn 2(s). Biết đoạn đường AB=32(m).
a/ Tính vận tốc của các vật ?
b/ Khi vật thứ nhất đến B thì vật thứ hai đã đi được quãng đường bao nhiêu?
Câu 11: Một xe chạy trong 5 giờ. Hai giờ đầu chạy với vận tốc là 60 ( km/h); 3 giờ sau với vận tốc 40 ( km/h). Tính tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động?
Câu 12: Xe chạy trên đoạn đường thẳng AB với tốc độ trung bình là 40 ( km/h). Biết nửa đoạn đường đầu xe chuyển động thẳng đều với vận tốc v1 = 30 km/h. Nửa đoạn đường sau xe chạy thẳng đều với vận tốc v2 bằng bao nhiêu?
Câu 13: Một chất điểm chuyển động thẳng đều dọc theo trục tọa độ Ox có phương trình chuyển động dạng: x = 40 + 5t (x tính bằng mét, t tính bằng giây).
a/ Xác định tính chất chuyển động? (chiều, vị trí ban đầu, vận tốc ban đầu)
b/ Xác định tọa độ chất điểm lúc t = 10(s)?
c/ Tìm quãng đường trong khoảng thời gian từ t1=10 s đến t2= 30 s?
Câu 14: Lúc 7 giờ hai ô tô cùng khởi hành từ hai điểm A và B cách nhau 96 km và đi ngược chiều nhau. Vận tốc của xe đi từ A là 36 km/h và của xe đi từ B là 28 km/h.
a/ Lập phương trình chuyển động của hai xe?
b/ Tìm vị trí và khoảng cách giữa hai xe lúc 9 giờ ?
c/ Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau ?
d/ Hai xe cách nhau 15 km lúc mấy giờ ?
1. Tốc độ trung bình.
$\overline {{v_{tb}}} = {s \over t}$ với: $\left\{ \matrix{
s = {x_2} - {x_1} \hfill \cr
t = {t_2} - {t_1} \hfill \cr} \right.$
2. Chuyển động thẳng đều.
Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.
3. Quãng đường đi trong chuyển động thẳng đều. $s = {v_{tb}}.t = vt$
Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
II. Phương trình chuyển động và đồ thị toạ độ – thời gian.
1. Phương trình chuyển động. $x = {x_0} + s = {x_0} + v.t$
2. Đồ thị toạ độ – thời gian của chuyển động thẳng đều. (sgk)
III. Ví dụ vận dụng
Câu 1: Tốc độ trung bình và vận tốc trung bình
Một người chạy trên đoạn thẳng AB dài 100m. Người này chạy từ A đến B rồi quay lại về A. Lúc đầu chạy theo chiều từ A đến B mất 20 s, rồi quay về theo chiều từ B đến A mất 15 s. Tính độ dời, tốc độ trung bình và vận tốc trung bình
a) Trong lần theo chiều từ A → B.
b) Trong lần theo chiều từ B → A.
c) Trong suốt quãng đường từ A → B →A.
Giải
Chọn chiều dương từ A →B, gốc tọa độ tại A và gốc thời gian là lúc bắt đầu xuất phát tại A.
a) Trong lần theo chiều từ A → B.
- Độ dời: ∆x = x2 – x1 = 100 – 0 = 100 m
- Tốc độ trung bình ${v_{tb}} = \frac{{AB}}{t} = \frac{{100}}{{20}} = 5\left( {\frac{m}{s}} \right)$
- Vận tốc trung bình ${v_{tb}} = \frac{{{x_2} - {x_1}}}{t} = \frac{{100 - 0}}{{20}} = 5\left( {\frac{m}{s}} \right)$
b) Trong lần theo chiều từ B → A.
- Độ dời: ∆x = x2 – x1 = 0 - 100 = - 100 m
- Tốc độ trung bình ${v_{tb}} = \frac{{AB}}{t} = \frac{{100}}{{15}} = \frac{{20}}{3}\left( {\frac{m}{s}} \right)$
- Vận tốc trung bình ${v_{tb}} = \frac{{{x_2} - {x_1}}}{t} = \frac{{0 - 100}}{{15}} = \frac{{ - 20}}{3}\left( {\frac{m}{s}} \right)$
c) Trong suốt quãng đường từ A → B →A.
- Độ dời: ∆x = x2 – x1 = 0 - 0 = 0 m
- Tốc độ trung bình ${v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{100 + 100}}{{20 + 15}} = 8\left( {\frac{m}{s}} \right)$
- Vận tốc trung bình ${v_{tb}} = \frac{{{x_2} - {x_1}}}{t} = \frac{{0 - 0}}{{20 + 15}} = 0\left( {\frac{m}{s}} \right)$
Chọn chiều dương từ A →B, gốc tọa độ tại A và gốc thời gian là lúc bắt đầu xuất phát tại A.
a) Trong lần theo chiều từ A → B.
- Độ dời: ∆x = x2 – x1 = 100 – 0 = 100 m
- Tốc độ trung bình ${v_{tb}} = \frac{{AB}}{t} = \frac{{100}}{{20}} = 5\left( {\frac{m}{s}} \right)$
- Vận tốc trung bình ${v_{tb}} = \frac{{{x_2} - {x_1}}}{t} = \frac{{100 - 0}}{{20}} = 5\left( {\frac{m}{s}} \right)$
b) Trong lần theo chiều từ B → A.
- Độ dời: ∆x = x2 – x1 = 0 - 100 = - 100 m
- Tốc độ trung bình ${v_{tb}} = \frac{{AB}}{t} = \frac{{100}}{{15}} = \frac{{20}}{3}\left( {\frac{m}{s}} \right)$
- Vận tốc trung bình ${v_{tb}} = \frac{{{x_2} - {x_1}}}{t} = \frac{{0 - 100}}{{15}} = \frac{{ - 20}}{3}\left( {\frac{m}{s}} \right)$
c) Trong suốt quãng đường từ A → B →A.
- Độ dời: ∆x = x2 – x1 = 0 - 0 = 0 m
- Tốc độ trung bình ${v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{100 + 100}}{{20 + 15}} = 8\left( {\frac{m}{s}} \right)$
- Vận tốc trung bình ${v_{tb}} = \frac{{{x_2} - {x_1}}}{t} = \frac{{0 - 0}}{{20 + 15}} = 0\left( {\frac{m}{s}} \right)$
Câu 2: Một oto chuyển động trên đoạn thẳng AB. Trong nửa thời gian đầu xe đi với vận tốc 25 km/h, trong nửa thời gian cuối xe đi với vận tốc 75 km/h. Tính vận tốc trung bình của xe trên cả đoạn đường.
Đáp án: 50 km/h
Giải
Gọi thời gian xe chạy trên cả đoạn đường là 2t.
- Nửa thời gian đầu, xe đi được s1 = v1.t = 25t (km)
- Nửa thời gian sau, xe đi được s2 = v2.t = 75t (km)
- Vận tốc trung bình trên cả quãng đường
- ${v_{tb}} = \frac{{{s_1} + {s_2}}}{{2t}} = \frac{{25t + 75t}}{{2t}} = 50\left( {km/h} \right)$
Gọi thời gian xe chạy trên cả đoạn đường là 2t.
- Nửa thời gian đầu, xe đi được s1 = v1.t = 25t (km)
- Nửa thời gian sau, xe đi được s2 = v2.t = 75t (km)
- Vận tốc trung bình trên cả quãng đường
- ${v_{tb}} = \frac{{{s_1} + {s_2}}}{{2t}} = \frac{{25t + 75t}}{{2t}} = 50\left( {km/h} \right)$
Câu 3: Trong nửa phần đầu đoạn đường AB xe đi với vận tốc 60 km/h. Trong nửa đoạn đường còn lại xe đi nửa thời gian đầu với vận tốc 50 km/h và nửa thời gian sau xe đi với vận tốc 40 km/h. Tính vận tốc trung bình trên toàn quãng đường.
Giải
Đặt AB = 2s
Nửa quãng đường đầu: s1 = s
- Nửa quãng đường đầu: ${t_1} = \frac{s}{{{v_1}}} = \frac{s}{{60}}\left( h \right)$
Nửa quãng đường sau, giả sử thời gian xe chay là 2t
- Nửa thời gian đầu: s2 = v2.t = 50t (km)
- Nửa thời gian sau: s3 = v3.t = 40t (km)
- Mà ${s_2} + {s_3} = s \leftrightarrow 50t + 40t = s \to t = \frac{s}{{90}}\left( h \right)$
Vận tốc trung bình trên cả quãng đường: ${v_{tb}} = \frac{{{s_1} + {s_2} + {s_3}}}{{{t_1} + {t_2} + {t_3}}} = \frac{{2s}}{{\frac{s}{{60}} + 2.\frac{s}{{90}}}} = \frac{{360}}{7}\left( {km/h} \right)$
Đặt AB = 2s
Nửa quãng đường đầu: s1 = s
- Nửa quãng đường đầu: ${t_1} = \frac{s}{{{v_1}}} = \frac{s}{{60}}\left( h \right)$
Nửa quãng đường sau, giả sử thời gian xe chay là 2t
- Nửa thời gian đầu: s2 = v2.t = 50t (km)
- Nửa thời gian sau: s3 = v3.t = 40t (km)
- Mà ${s_2} + {s_3} = s \leftrightarrow 50t + 40t = s \to t = \frac{s}{{90}}\left( h \right)$
Vận tốc trung bình trên cả quãng đường: ${v_{tb}} = \frac{{{s_1} + {s_2} + {s_3}}}{{{t_1} + {t_2} + {t_3}}} = \frac{{2s}}{{\frac{s}{{60}} + 2.\frac{s}{{90}}}} = \frac{{360}}{7}\left( {km/h} \right)$
Câu 4: Lúc 8 giờ sáng, một người khởi hành từ A chuyển động thẳng đều về B với vận tốc 20 km/h.
a/ Lập phương trình chuyển động?
b/ Lúc 11 giờ thì người đó ở vị trí nào?
c/ Người đó cách A là 40 km lúc mấy giờ?
ĐS: a) 20(t – 8) km, với t ≥ 7h. b) 60 km; c) 10h00’.
Giải
a) Chọn gốc tọa độ tại A (x0 = 0), gốc thời gian là lúc 8h sáng (t0 = 8h). Chiều dương từ A đến B.
Ta có: x = x0 + v(t – t0) = 0 + 20(t – 8) = 20(t – 8) km, với t ≥ 7h.
b) Lúc t = 11h thì x = 20(11 – 8) = 60 km.
c) Người đó cách A là x = 40 km→ 40 = 20(t – 8) ↔ t = 10h00’
a) Chọn gốc tọa độ tại A (x0 = 0), gốc thời gian là lúc 8h sáng (t0 = 8h). Chiều dương từ A đến B.
Ta có: x = x0 + v(t – t0) = 0 + 20(t – 8) = 20(t – 8) km, với t ≥ 7h.
b) Lúc t = 11h thì x = 20(11 – 8) = 60 km.
c) Người đó cách A là x = 40 km→ 40 = 20(t – 8) ↔ t = 10h00’
Câu 5: Lúc 5giờ sáng, một người đi xe đạp từ A đến B dài 60km với tốc độ không đổi 15km/h.
a. Lập phương trình chuyển động của xe đạp.
b. Lúc 8giờ thì người đi xe đạp ở vị trí nào ?
c. Hỏi lúc mấy giờ thì người đi xe đạp đến B.
GIẢI
Chọn gốc tọa độ là vị trí lúc xe xuất phát 5h sáng, chiều từ A tới B. Gốc thời gian lúc t0 = 5h sáng.
a) Phương trình chuyển động của xe đạp là x = x0 + v(t – t0) = 0 + 15(t – 5) (km/h) với t ≥ 5h
Phương trình cần tìm x = 15(t – 5) (km/h) với t ≥ 5h
b) Vào lúc t = 8h thì x = 15(8 – 5) = 45 km.
Xe cách vị trí A là 45 km.
c) Khi xe tới B thì x = 60 km → 60 = 15(t – 5)↔ t = 9 h
Lúc 9h sáng xe tới điểm B.
Chọn gốc tọa độ là vị trí lúc xe xuất phát 5h sáng, chiều từ A tới B. Gốc thời gian lúc t0 = 5h sáng.
a) Phương trình chuyển động của xe đạp là x = x0 + v(t – t0) = 0 + 15(t – 5) (km/h) với t ≥ 5h
Phương trình cần tìm x = 15(t – 5) (km/h) với t ≥ 5h
b) Vào lúc t = 8h thì x = 15(8 – 5) = 45 km.
Xe cách vị trí A là 45 km.
c) Khi xe tới B thì x = 60 km → 60 = 15(t – 5)↔ t = 9 h
Lúc 9h sáng xe tới điểm B.
Câu 6: Hai ô tô xuất phát cùng một nơi, chuyển động đều cùng chiều trên 1 đường thẳng. Ô tô tải có tốc độ 36km/h, còn ô tô con có tốc độ 54km/h nhưng khởi hành sau ô tô tải 1 giờ.
a. Tính khoảng cách từ lúc khởi hành đến lúc hai ô tô gặp nhau.
b. Tìm vị trí của 2 xe, và khoảng cách của chúng sau khi xe ô tô tải khởi hành được 4 giờ
giải
Chọn gốc tọa độ là vị trí lúc xuất phát của hai xe, chiều dương là chiều chuyển động của hai xe. Gốc thời gian lúc xe ôtô tải chuyển động: t01 = 0
a) Xe ôtô tải:
$\begin{array}{l}
{x_1} = {x_{01}} + {v_{01}}\left( {t - {t_{01}}} \right) = 0 + 36\left( {t - 0} \right) = 36t\\
\to {x_1} = 36t\left( {km/h} \right)
\end{array}$
Xe ôtô con:
$\begin{array}{l}
{t_{02}} = 1h \to {x_2} = {x_{02}} + {v_{02}}\left( {t - {t_{02}}} \right) = 0 + 54\left( {t - 1} \right)\\
\to {x_1} = 54\left( {t - 1} \right)\left( {km/h} \right),t \ge 1h
\end{array}$
Hai xe gặp nhau khi \[{x_1} = {x_2} \Leftrightarrow 36t = 54\left( {t - 1} \right) \Leftrightarrow t = 3h \to {x_1} = 36.3 = 108\left( {km} \right)\]
Khoảng cách từ lúc khởi hành đến lúc hai ô tô gặp nhau: x = 108 km
b) khi xe ô tô tải khởi hành được 4 giờ: t = 4h
Vị trí xe tải lậu (không lừa đảo): x1 = 36.4 = 144 km
Vị trí xe Oto con: x2 = 54.(4 – 1) = 162 km
Khoảng cách giữa hai xe: ∆x = x2 – x1 = 162 – 144 = 18 km.
Chọn gốc tọa độ là vị trí lúc xuất phát của hai xe, chiều dương là chiều chuyển động của hai xe. Gốc thời gian lúc xe ôtô tải chuyển động: t01 = 0
a) Xe ôtô tải:
$\begin{array}{l}
{x_1} = {x_{01}} + {v_{01}}\left( {t - {t_{01}}} \right) = 0 + 36\left( {t - 0} \right) = 36t\\
\to {x_1} = 36t\left( {km/h} \right)
\end{array}$
Xe ôtô con:
$\begin{array}{l}
{t_{02}} = 1h \to {x_2} = {x_{02}} + {v_{02}}\left( {t - {t_{02}}} \right) = 0 + 54\left( {t - 1} \right)\\
\to {x_1} = 54\left( {t - 1} \right)\left( {km/h} \right),t \ge 1h
\end{array}$
Hai xe gặp nhau khi \[{x_1} = {x_2} \Leftrightarrow 36t = 54\left( {t - 1} \right) \Leftrightarrow t = 3h \to {x_1} = 36.3 = 108\left( {km} \right)\]
Khoảng cách từ lúc khởi hành đến lúc hai ô tô gặp nhau: x = 108 km
b) khi xe ô tô tải khởi hành được 4 giờ: t = 4h
Vị trí xe tải lậu (không lừa đảo): x1 = 36.4 = 144 km
Vị trí xe Oto con: x2 = 54.(4 – 1) = 162 km
Khoảng cách giữa hai xe: ∆x = x2 – x1 = 162 – 144 = 18 km.
Câu 7: Lúc 7 giờ sáng, xe 1 khởi hành từ A đến B với tốc độ không đổi 40km/h, cùng lúc đó xe 2 khởi hành từ B đến A với tốc độ không đổi 60km/h. Biết AB = 150km.
a .Viết phương trình chuyển động của 2 xe.
b. Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ, ở đâu? khi gặp nhau thì 2 xe đã đi được quãng đường bao nhiêu?
Giải
Chọn gốc tọa độ là vị trí xe xuất phát từ điểm A, chiều dương hướng từ A đến B. Chọn gốc thời gian là lúc 7h sáng: t0 = 7 h
a) Xe khởi hành từ A đến B:
$\left\{ \begin{array}{l}
{x_{01}} = 0\\
{t_{01}} = 7h\\
{v_{01}} = 40\left( {km/h} \right)
\end{array} \right. \to {x_1} = 0 + 40.\left( {t - 7} \right) = 40.\left( {t - 7} \right)\left( {km} \right)$
Xe khởi hành từ B về A: $\left\{ \begin{array}{l}
{x_{02}} = AB = 150\left( {km/h} \right)\\
{t_{02}} = 7h\\
{v_{02}} = - 60\left( {km/h} \right)
\end{array} \right. \to {x_2} = 150 - 60.\left( {t - 7} \right)\left( {km} \right)$
b) Khi hai xe gặp nhau:
$\begin{array}{l}
{x_1} = {x_2} \Leftrightarrow 40.\left( {t - 7} \right) = 150 - 60.\left( {t - 7} \right) \Leftrightarrow t = 8,5h\\
\Rightarrow {x_1} = 40.\left( {8,5 - 7} \right) = 60\left( {km} \right)
\end{array}$
Hai xe gặp nhau lúc 8 giờ 30 phút, tại vị trí cách A là 60 km. Lúc đó xe xuất phát từ A đi được 60 km và xe xuất phát từ B đi được 150 – 60 = 90 km.
Chọn gốc tọa độ là vị trí xe xuất phát từ điểm A, chiều dương hướng từ A đến B. Chọn gốc thời gian là lúc 7h sáng: t0 = 7 h
a) Xe khởi hành từ A đến B:
$\left\{ \begin{array}{l}
{x_{01}} = 0\\
{t_{01}} = 7h\\
{v_{01}} = 40\left( {km/h} \right)
\end{array} \right. \to {x_1} = 0 + 40.\left( {t - 7} \right) = 40.\left( {t - 7} \right)\left( {km} \right)$
Xe khởi hành từ B về A: $\left\{ \begin{array}{l}
{x_{02}} = AB = 150\left( {km/h} \right)\\
{t_{02}} = 7h\\
{v_{02}} = - 60\left( {km/h} \right)
\end{array} \right. \to {x_2} = 150 - 60.\left( {t - 7} \right)\left( {km} \right)$
b) Khi hai xe gặp nhau:
$\begin{array}{l}
{x_1} = {x_2} \Leftrightarrow 40.\left( {t - 7} \right) = 150 - 60.\left( {t - 7} \right) \Leftrightarrow t = 8,5h\\
\Rightarrow {x_1} = 40.\left( {8,5 - 7} \right) = 60\left( {km} \right)
\end{array}$
Hai xe gặp nhau lúc 8 giờ 30 phút, tại vị trí cách A là 60 km. Lúc đó xe xuất phát từ A đi được 60 km và xe xuất phát từ B đi được 150 – 60 = 90 km.
Câu 8: Lúc 7 giờ sáng một xe ô tô thứ nhất từ Hà Nội về Hải Phòng với tốc độ 60km/h, sau 1 giờ thì xe thứ hai từ Hải Phòng về Hà Nội với tốc độ 40km/h. Hà Nội cách Hải Phòng 100km.
a. Lập phương trình chuyển động của 2 xe
b. Tìm vị trí, thời điểm 2 xe gặp nhau
giải
Chọn gốc tọa độ là vị trí xe xuất phát từ điểm HN, chiều dương hướng từ HN đến HP. Chọn gốc thời gian là lúc 7h sáng: t0 = 7 h
a) Xe khởi hành từ HN đến HP: $\left\{ \begin{array}{l}
{x_{01}} = 0\\
{t_{01}} = 7h\\
{v_{01}} = 60\left( {km/h} \right)
\end{array} \right. \to {x_1} = 0 + 60.\left( {t - 7} \right) = 60.\left( {t - 7} \right)\left( {km} \right)$
Xe khởi hành từ HP đến HN: $\left\{ \begin{array}{l}
{x_{02}} = 100\left( {km/h} \right)\\
{t_{02}} = 7h\\
{v_{02}} = - 40\left( {km/h} \right)
\end{array} \right. \to {x_2} = 100 - 40.\left( {t - 7} \right)\left( {km} \right)$
b) Khi hai xe gặp nhau:
$\begin{array}{l}
{x_1} = {x_2} \Leftrightarrow 60.\left( {t - 7} \right) = 100 - 40.\left( {t - 7} \right) \Leftrightarrow t = 8h\\
\Rightarrow {x_1} = 60.\left( {8 - 7} \right) = 60\left( {km} \right)
\end{array}$
Thời điểm hai xe gặp nhau là 8h và cách Hà Nội là 60 km.
Chọn gốc tọa độ là vị trí xe xuất phát từ điểm HN, chiều dương hướng từ HN đến HP. Chọn gốc thời gian là lúc 7h sáng: t0 = 7 h
a) Xe khởi hành từ HN đến HP: $\left\{ \begin{array}{l}
{x_{01}} = 0\\
{t_{01}} = 7h\\
{v_{01}} = 60\left( {km/h} \right)
\end{array} \right. \to {x_1} = 0 + 60.\left( {t - 7} \right) = 60.\left( {t - 7} \right)\left( {km} \right)$
Xe khởi hành từ HP đến HN: $\left\{ \begin{array}{l}
{x_{02}} = 100\left( {km/h} \right)\\
{t_{02}} = 7h\\
{v_{02}} = - 40\left( {km/h} \right)
\end{array} \right. \to {x_2} = 100 - 40.\left( {t - 7} \right)\left( {km} \right)$
b) Khi hai xe gặp nhau:
$\begin{array}{l}
{x_1} = {x_2} \Leftrightarrow 60.\left( {t - 7} \right) = 100 - 40.\left( {t - 7} \right) \Leftrightarrow t = 8h\\
\Rightarrow {x_1} = 60.\left( {8 - 7} \right) = 60\left( {km} \right)
\end{array}$
Thời điểm hai xe gặp nhau là 8h và cách Hà Nội là 60 km.
Câu 9: Một người lái một chiếc xe ô tô xuất phát từ A lúc 6 giờ, chuyển động thẳng đều đến B, cách A là 120 (km) .
a/ Tính vận tốc của xe, biết rằng xe đến B lúc 8 giờ 30 phút ?
b/ Sau 30 phút đỗ tại B, xe chạy ngược về A với vận tốc 60(km/h). Hỏi vào lúc mấy giờ ô tô sẽ trở về đến A?
Giải
a) Vận tốc của xe $v = \frac{{AB}}{{\Delta t}} = \frac{{120}}{{8,5 - 6}} = 48\left( {\frac{{km}}{h}} \right)$
b) Vì xe đỗ tại B mất 30 phút nên vào lúc t = 8h30’ + 30’ = 9h
thời gian xe chuyển động từ B đến A: $\Delta t' = \frac{{AB}}{v} = \frac{{120}}{{60}} = 2\left( h \right)$
Vào lúc t’ = 9h + 2h = 11h thì xe về vị trí A.
a) Vận tốc của xe $v = \frac{{AB}}{{\Delta t}} = \frac{{120}}{{8,5 - 6}} = 48\left( {\frac{{km}}{h}} \right)$
b) Vì xe đỗ tại B mất 30 phút nên vào lúc t = 8h30’ + 30’ = 9h
thời gian xe chuyển động từ B đến A: $\Delta t' = \frac{{AB}}{v} = \frac{{120}}{{60}} = 2\left( h \right)$
Vào lúc t’ = 9h + 2h = 11h thì xe về vị trí A.
Câu 10: Hai vật cùng chuyển động đều trên một đường thẳng. Vật thứ nhất đi từ A đến B trong 10(s). Vật thứ hai cũng xuất phát từ A cùng lúc với vật thứ nhất nhưng đến B chậm hơn 2(s). Biết đoạn đường AB=32(m).
a/ Tính vận tốc của các vật ?
b/ Khi vật thứ nhất đến B thì vật thứ hai đã đi được quãng đường bao nhiêu?
Giải
a) Xe thứ nhất chuyển động từ A → B với vận tốc ${v_1} = \frac{{AB}}{{\Delta {t_1}}} = \frac{{32}}{{10}} = 3,2\left( {\frac{m}{s}} \right)$
Do xe thứ hai chuyển động đến B chậm hơn 2 s nên mất thời gian: ∆t’ = 10 + 2 = 12 s. Vận tốc ${v_2} = \frac{{AB}}{{\Delta {t_2}}} = \frac{{32}}{{12}} = \frac{8}{3}\left( {\frac{m}{s}} \right)$
b) Khi vật thứ nhất tới B thì vật thứ 2 có vị trí: ${x_2} = {v_2}.\Delta t = \frac{8}{3}.10 = \frac{{80}}{3}\left( m \right)$
a) Xe thứ nhất chuyển động từ A → B với vận tốc ${v_1} = \frac{{AB}}{{\Delta {t_1}}} = \frac{{32}}{{10}} = 3,2\left( {\frac{m}{s}} \right)$
Do xe thứ hai chuyển động đến B chậm hơn 2 s nên mất thời gian: ∆t’ = 10 + 2 = 12 s. Vận tốc ${v_2} = \frac{{AB}}{{\Delta {t_2}}} = \frac{{32}}{{12}} = \frac{8}{3}\left( {\frac{m}{s}} \right)$
b) Khi vật thứ nhất tới B thì vật thứ 2 có vị trí: ${x_2} = {v_2}.\Delta t = \frac{8}{3}.10 = \frac{{80}}{3}\left( m \right)$
Câu 11: Một xe chạy trong 5 giờ. Hai giờ đầu chạy với vận tốc là 60 ( km/h); 3 giờ sau với vận tốc 40 ( km/h). Tính tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động?
Giải
Tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động
${v_{tb}} = \frac{S}{{\Delta t}} = \frac{{{v_1}.{t_1} + {v_2}{t_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{60.2 + 40.3}}{{2 + 3}} = 48\left( {\frac{{km}}{h}} \right)$
Tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động
${v_{tb}} = \frac{S}{{\Delta t}} = \frac{{{v_1}.{t_1} + {v_2}{t_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{60.2 + 40.3}}{{2 + 3}} = 48\left( {\frac{{km}}{h}} \right)$
Câu 12: Xe chạy trên đoạn đường thẳng AB với tốc độ trung bình là 40 ( km/h). Biết nửa đoạn đường đầu xe chuyển động thẳng đều với vận tốc v1 = 30 km/h. Nửa đoạn đường sau xe chạy thẳng đều với vận tốc v2 bằng bao nhiêu?
Giải
Tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động
$\begin{array}{l}
{v_{tb}} = \frac{S}{{\Delta t}} = \frac{S}{{\frac{{0,5S}}{{{v_1}}} + \frac{{0,5S}}{{{v_2}}}}} = \frac{1}{{\frac{1}{{2{v_1}}} + \frac{1}{{2{v_2}}}}}\\
\Leftrightarrow 40 = \frac{1}{{\frac{1}{{2.30}} + \frac{1}{{2{v_2}}}}} \Leftrightarrow {v_2} = 60\left( {km/h} \right)
\end{array}$
Tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động
$\begin{array}{l}
{v_{tb}} = \frac{S}{{\Delta t}} = \frac{S}{{\frac{{0,5S}}{{{v_1}}} + \frac{{0,5S}}{{{v_2}}}}} = \frac{1}{{\frac{1}{{2{v_1}}} + \frac{1}{{2{v_2}}}}}\\
\Leftrightarrow 40 = \frac{1}{{\frac{1}{{2.30}} + \frac{1}{{2{v_2}}}}} \Leftrightarrow {v_2} = 60\left( {km/h} \right)
\end{array}$
Câu 13: Một chất điểm chuyển động thẳng đều dọc theo trục tọa độ Ox có phương trình chuyển động dạng: x = 40 + 5t (x tính bằng mét, t tính bằng giây).
a/ Xác định tính chất chuyển động? (chiều, vị trí ban đầu, vận tốc ban đầu)
b/ Xác định tọa độ chất điểm lúc t = 10(s)?
c/ Tìm quãng đường trong khoảng thời gian từ t1=10 s đến t2= 30 s?
Giải
a) Từ phương trình x = 40 + 5t (x tính bằng mét, t tính bằng giây) cho ta biết
- Vật cách gốc tọa độ theo chiều dương là 40 m.
- Vận tốc của vật là v = 40 m/s và đang chuyển động theo chiều dương.
b) Vào lúc t = 10 s thì x = 40 + 5.10 = 90 m.
c) Quãng đường trong khoảng thời gian từ t1=10 s đến t2= 30 s:
∆S = v.(t2 – t1) = 5.(30 – 10) = 100 m
a) Từ phương trình x = 40 + 5t (x tính bằng mét, t tính bằng giây) cho ta biết
- Vật cách gốc tọa độ theo chiều dương là 40 m.
- Vận tốc của vật là v = 40 m/s và đang chuyển động theo chiều dương.
b) Vào lúc t = 10 s thì x = 40 + 5.10 = 90 m.
c) Quãng đường trong khoảng thời gian từ t1=10 s đến t2= 30 s:
∆S = v.(t2 – t1) = 5.(30 – 10) = 100 m
Câu 14: Lúc 7 giờ hai ô tô cùng khởi hành từ hai điểm A và B cách nhau 96 km và đi ngược chiều nhau. Vận tốc của xe đi từ A là 36 km/h và của xe đi từ B là 28 km/h.
a/ Lập phương trình chuyển động của hai xe?
b/ Tìm vị trí và khoảng cách giữa hai xe lúc 9 giờ ?
c/ Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau ?
d/ Hai xe cách nhau 15 km lúc mấy giờ ?
Giải
a) Chọn mốc thời gian là lúc 7h (t0 = 0), gốc tọa độ là tại A nên x0A = 0 và x0B = 96 km. Chiều dương trục tọa độ từ A → B
Xe A: x1 = x0A + v(t – t0A) = 0 + 36(t – 7) km, với t ≥ 7h.
Xe B: x2 = x0B + v(t – t0B) = 96 - 28(t – 7) km, với t ≥ 7h.
b) Vào lúc 9h thì
Tọa độ:
Xe A: x1 = 36(9 – 7) = 72 km
Xe B: x2 = 96 - 28(9 – 7) = 40 km
Khoảng cách giữa hai xe là: ∆x = |x2 – x1| = 72 – 40 = 32 km
c) Thời điểm hai xe gặp nhau: x1 = x2 ↔ 36(t – 7) = 96 - 28(t – 7) ↔x = 8,5h = 8h30’
Vị trí hai xe gặp nhau: x1 = x2 = 96 - 28(8,5 – 7) = 54 km
d) Hai xe cách nhau 15 km khi
x2 – x1 = 15 ↔ [96 - 28(t – 7)]-[ 36(t – 7)] = 15 ↔ t = 8,265625 h
a) Chọn mốc thời gian là lúc 7h (t0 = 0), gốc tọa độ là tại A nên x0A = 0 và x0B = 96 km. Chiều dương trục tọa độ từ A → B
Xe A: x1 = x0A + v(t – t0A) = 0 + 36(t – 7) km, với t ≥ 7h.
Xe B: x2 = x0B + v(t – t0B) = 96 - 28(t – 7) km, với t ≥ 7h.
b) Vào lúc 9h thì
Tọa độ:
Xe A: x1 = 36(9 – 7) = 72 km
Xe B: x2 = 96 - 28(9 – 7) = 40 km
Khoảng cách giữa hai xe là: ∆x = |x2 – x1| = 72 – 40 = 32 km
c) Thời điểm hai xe gặp nhau: x1 = x2 ↔ 36(t – 7) = 96 - 28(t – 7) ↔x = 8,5h = 8h30’
Vị trí hai xe gặp nhau: x1 = x2 = 96 - 28(8,5 – 7) = 54 km
d) Hai xe cách nhau 15 km khi
x2 – x1 = 15 ↔ [96 - 28(t – 7)]-[ 36(t – 7)] = 15 ↔ t = 8,265625 h
Last edited by a moderator: