Để giải các bài tập về chuyển động thẳng đều các em cần ghi nhớ một số nội dung chính ở phần lý thuyết, đó là:
– Công thức tính vận tốc trung bình:
– Công thức tính quãng đường của chuyển động thẳng đều:
– Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều:
° Dạng 1: Xác định vận tốc, vận tốt trung bình quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều.
+ Sử dụng công thức trong chuyển động thẳng đều:
+ Sử dụng công thức tính vận tốc trung bình:
* Ví dụ: Một xe chạy trong 5 giờ, 2 giờ đầu xe chạy với tốc độ trung bình 50km/h, 3 giờ sau xe chạy với tốc độ 40 km/h. Tính tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động.
Xem lời giải
° Dạng 2: Viết phương trình chuyển động thẳng đều, tìm thời điểm, vị trí gặp nhau của hai vật
1. Lập phương trình chuyển động
• Bước 1: Chọn hệ quy chiếu
– Chọn trục tọa độ, gốc tọa độ, gốc thời gian, chiều dương của trục tọa độ.
• Bước 2: Từ hệ quy chiếu vừa chọn, xác định các yếu tố x; v; t; của vật.
• Bước 3: Viết phương trình chuyển động
+ Nếu t = 0 ⇒ x = x + vt
+ Nếu t ≠ 0 ⇒ x = x + v(t – t).
> Lưu ý:
– Nếu vật chuyển động cùng chiều dương thì vận tốc có giá trị dương.
– Nếu vật chuyển động ngược chiều dương thì vận tốc có giá trị âm.
2. Xác định thời điểm, vị trí hai xe gặp nhau
• Bước 1: Chọn hệ quy chiếu
Chọn trục tọa độ, gốc tọa độ, gốc thời gian, chiều dương của trục tọa độ.
– Trục tọa độ Ox trùng với quỹ đạo chuyển động
– Gốc tọa độ (thường gắn với vị trí ban đầu của vật 1 hoặc vật 2)
– Gốc thời gian (lúc vật 1 hoặc vật 2 bắt đầu chuyển động)
– Chiều dương (thường chọn là chiều chuyển động của vật được chọn làm mốc)
• Bước 2: Từ hệ quy chiếu vừa chọn, xác định các yếu tố x; v; t của mỗi vật.
• Bước 3: Thiết lập phương trình chuyển động của mỗi vật.
+ Vật 1:
+ Vật 2:
• Bước 4: Viết phương trình khi hai xe gặp nhau
– Khi hai xe gặp nhau thì:
• Bước 5:
+ Giải phương trình (*) ta tìm được thời gian t, là thời gian tính từ gốc thời gian cho đến thời điểm hai xe gặp nhau.
+ Thay t vào phương trình (1) hoặc (2) ta tìm được vị trí hai xe gặp nhau.
* Lưu ý: Khoảng cách giữa hai vật
* Ví dụ 1: Lúc 7 giờ một người ở A chuyển động thẳng đều với vận tốc v =50 km/h đuổi theo người B đang chuyển động với vận tốc 30 km/h. Biết khoảng cách AB = 20 km. Viết phương trình chuyển động của hai người. Hỏi hai người đuổi kịp nhau lúc mấy giờ và ở đâu?
Xem lời giải
* Ví dụ 2 (Bài 9 trang 15 sgk Vật lý 10): Hai ô tô xuất phát cùng một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 10 km trên một đường thẳng qua A và B, chuyển động cùng chiều từ A đến B. Tốc độ của ô tô xuất phát từ A là 60 km/h, của ô tô xuất phát từ B là 40 km/h.
a) Lấy gốc tọa độ ở A, gốc thời gian là lúc xuất phát, hãy viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của hai xe.
b) Vẽ đồ thị tọa độ – thời gian của hai xe trên cùng một hệ trục (x,t).
c) Dựa vào đồ thị tọa độ – thời gian để xác định vị trí và thời điểm mà xe A đuổi kịp xe B.
Xem lời giải
° Dạng 3: Đồ thị của chuyển động thẳng đều
Nêu tính chất của chuyển động – Tính vận tốc và viết phương trình chuyển động
1. Tính chất của chuyển động
– Đồ thị xiên lên, vật chuyển động thẳng đều cùng chiều dương.
– Đồ thị xiên xuống, vật chuyển động thẳng đều ngược chiều dương.
– Đồ thị nằm ngang, vật đứng yên.
2. Tính vận tốc
– Trên đồ thị ta tìm hai điểm bất kì đã biết tọa độ và thời điểm:
* Ví dụ (Bài 10 trang 15 sgk Vật lý 10): Một ô tô tải xuất phát từ thành phố H chuyển động thẳng đều về phía thành phố P với tốc độ 60 km/h. Khi đến thành phố D cách H 60 km thì xe dừng lại 1 giờ. Sau đó xe tiếp tục chuyển động đều về phía P với tốc độ 40 km/h. Con đường H-P coi như thẳng và dài 100 km.
a) Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của ô tô trên hai quãng đường H – D và D – P. Gốc tọa độ lấy ở H. Gốc thời gian là lúc xe xuất phát từ H.
b) Vẽ đồ thị tọa độ – thời gian của xe trên cả con đường H – P.
c) Dựa vào đồ thị, xác định thời điểm xe đến P.
d) Kiểm tra kết quả của câu c) bằng phép tính .
Xem lời giải