Vật lí 10

Phương pháp giải các dạng bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều kèm bài tập có đáp án hay nhất

Bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều luôn là nỗi lo sợ của nhiều học sinh lớp 10 nói riêng và học sinh THPT nói chung nên hôm nay HocThatGioi sẽ gửi đến các bạn bài viết Phương pháp giải các dạng bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều kèm bài tập có đáp án hay nhất để bạn đọc có thể hiểu rõ các kiến thức này và không còn lo sợ khi gặp chúng nữa nhé! Khám phá ngay thôi!

Phương pháp giải các dạng bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều kèm bài tập có đáp án hay nhất
Phương pháp giải các dạng bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều kèm bài tập có đáp án hay nhất

Dạng 1: Xác định vận tốc, gia tốc, quãng đường đi trong chuyển động thẳng biến đổi đều

Phương pháp chung

Sử dụng các công thức sau để tính toán:

  • a=\frac {\Delta v}{\Delta t}=\frac {v-v_0}{t-t_0}
  • s=v_0t+\frac {1}{2}at^2
  • v=v_0+at
  • v^2-v_0^2=2as

Trong đó:

  • a > 0 nếu chuyển động nhanh dần đều
  • a < 0 nếu chuyển động chậm dần đều

Bài tập vận dụng

Bài 1:

Một ô tô tăng tốc từ 54km/h lên 27m/s trong khoảng thời gian đó ô tô chuyển động được quãng đường 80m. Tính khoảng thời gian tăng tốc và gia tốc của ô tô.
    Hướng dẫn giải:
    s = 80m, v_0 = 54km/h = 15m/s, v = 27m/s
    v^2 – v_0^2 = 2as = > a = 3,15m/s^2
    v = v_0 + at = > t = 3,8s

    Bài 2:

    Một đoàn tàu đang chuyển động với v_0 = 72 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt v_1 = 54 km/h.
    a/ Sau bao lâu kể từ lúc hãm phanh thì tàu đạt v = 36 km/h và sau bao lâu thì dừng hẳn.
    b/ Tính quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại.
      Hướng dẫn giải:
      Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.
      Đổi 72 km/h = 20 m/s, 54 km/h = 15 m/s
      a) Gia tốc của tàu:
      a=\frac {v_1-v_0}{ \Delta t}=\frac {-5}{10}=-0,5 m/s^2
      Thời gian kể từ khi hãm phanh đến khi tàu đạt vận tốc v = 36 km/h = 10 m/s là:
      Từ công thức v=v_0+at \Rightarrow t=\frac {v-v_0}{a}=\frac {10-20}{-0,5}=20s
      Khi dừng lại hẳn: v_2 = 0
      v_2=v_0+at_2 \Rightarrow t_2=\frac {0-20}{-0,5}=40s
      b) Quãng đường đoàn tàu đi được:
      v_2^2 – v_0^2 = 2as ⇒ s = (v_2^2– v_0^2)/(2a) = 400 m

      =>Xem thêm Phương pháp giải các dạng bài tập chuyển động thẳng đều kèm bài tập có đáp án hay nhất

      Dạng 2: Viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều

      Phương pháp chung

      Bước 1: Chọn hệ quy chiếu

      • Trục tọa độ Ox trùng với quỹ đạo chuyển động
      • Gốc tọa độ (thường gắn với vị trí ban đầu của vật)
      • Gốc thời gian (thường là lúc vật 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_0; v_0; t_0 của vật

      (v_0 cần xác định dấu theo chiều chuyển động).

      Bước 3: Viết phương trình chuyển động

      Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều có dạng: x=x_0+v_0t+\frac {1}{2}at^2

      Lưu ý:

      Trong trường hợp này cần xét đến dấu của chuyển động nên ta có:

      • \overrightarrow{a}. \overrightarrow{v} > 0 khi vật chuyển động nhanh dần đều
      • \overrightarrow{a}. \overrightarrow{v} < 0 khi vật chuyển động chậm dần đều

      *Bài toán tìm vị trí, thời điểm hai vật gặp nhau:

      • Viết phương trình chuyển động của mỗi vật
      • Khi hai vật gặp nhau x1=x2

      Bài tập vận dụng

      Bài 1:

      Lúc 8 giờ hai vật chuyển động ngược chiều nhau trên quãng đường AB dài 560m. Tại A vật một chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,2m/s^2. Tại B vật hai chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4m/s^2. Biết tại A vật một có vận tốc ban đầu 10m/s, tại B vật hai bắt đàu chuyển động từ vị trí đứng yên.
      a/ Viết phương trình chuyển động của hai vật
      b/ Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
      c/ Xe một đi thêm được quãng đường là bao nhiêu trước khi dừng lại.
        Hướng dẫn giải:
        Chọn gốc thời gian là lúc 8h, gốc tọa độ tại A, chiều dương từ A đến B
        a) Phương trình chuyển động của hai xe:
        x_1 = x_{0_1} + v_{0_1}t + \frac{1}{2} a_1t^2 = 10t – 0,1t^2 (1)
        x_2 = x_{0_2} + v_{0_2}t + \frac{1}{2} a_2t^2 = 560 – 0,2t^2 (1)
        b) Khi hai xe gặp nhau:
        x_1 = x_2 = > 10t – 0,1t^2= 560 – 0,2t^2 = > t = 40 s
        = > x_1 = x_2 = 240 m.
        c) Thời gian để xe một dừng lại:
        v_1 = v_{0_1}+ a_1.t = > t = 50 s

        Bài 2:

        Một đoạn dốc thẳng dài 62,5 m, Nam đi xe đạp và khởi hành từ chân dốc đi lên với v_0 = 18 km/h chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn 0,2m/s^2.
        a/ Viết phương trình chuyển động của Nam
        b/ Nam đi hết đoạn dốc trong bao lâu?
          Hướng dẫn giải:
          Đổi 18 km/h = 5 m/s
          Chọn gốc toạ độ tại chân dốc, chiều dương từ chân đến đỉnh dốc, gốc thời gian là khi Nam bắt đầu lên dốc
          a) Nam đi lên dốc: ⇒ Nam đi theo chiều dương ⇒ v > 0
          Chuyển động chậm dần đều: ⇒ a.v < 0 ⇒ a < 0
          Phương trình chuyển động: x=0+5t+\frac {1}{2} (-0,2)t^2=5t-0,1t^2
          b) Đoạn dốc dài: 62,5 = 5t – 0,1t^2 ⇒ t = 25s

          Dạng 3: Tính quãng đường vật đi được trong giây thứ n và trong n giây cuối

          Phương pháp chung

          1. Quãng đường vật đi được trong giây thứ n

          • Tính quãng đường vật đi được tron n giây: s_1=v_0.n+\frac {1}{2}a.n^2
          • Tính quãng đường vật đi được trong (n-1) giây: s_2=v_0(n−1)+\frac {1}{2}a(n−1)^2
          • Quãng đường vật đi được trong giây thứ n: \Delta s=s_1-s_2

          2. Quãng đường vật đi được trong n giây cuối

          • Tính quãng đường vật đi trong t giây: s_1=v_0t+\frac {1}{2}at^2
          • Tính quãng đường vật đi được trong (t – n) giây: s_2=v_0(t−n)+\frac {1}{2}a(t−n)^2
          • Quãng đường vật đi được trong n giây cuối: \Delta s=s_1-s_2

          Bài tập vận dụng

          Bài 1:

          Một xe ô tô chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc đầu 18km/h.Trong giây thứ tư kể từ lúc bắt đầu chuyển động nhanh dần, xe đi được 12m. Hãy tính gia tốc của vật và quãng đường đi được sau 10s.
            Hướng dẫn giải:
            Ta có v_0=18km/h=5(m/s)
            Quãng đường chuyển động S=v_0t+\frac {1}{2}at^2
            Trong 4s đầu S_4=5.4+\frac {1}{2}.a.4^2=20+8a
            Trong 3s đầu S_3=5.3+\frac {1}{2}.a.3^2=15+4,5a
            Trong giây thứ tư kể từ lúc bắt đầu chuyển động nhanh dần, xe đi được 12m nên
            12=S4−S3⇒20+8a−15−4,5a=12⇒5+3,5a=12⇒a=2(m/s^2)
            Quãng đường đi được sau 10s : S_{10}=5.10+\frac {1}{2}.2.10^2=150m

            Bài 2:

            Một ôtô bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều. Trong giây thứ 6 xe đi được quãng đường 11m.
            a/ Tính gia tốc của xe.
            b/ Tính quãng đường xe đi trong 20s đầu tiên.
              Hướng dẫn giải:
              a) Áp dụng công thức S=v_0t+\frac {1}{2}a.t^2 bắt đầu chuyển động v_0=0(m/s)
              Quãng đường đi trong 5s đầu: S_5=\frac {1}{2}a.t_5^2=12,5a
              Quãng đường đi trong 6s: S_6=\frac {1}{2}a.t_6^2=18a
              Quãng đường đi trong giây thứ 6:
              S = S_6 – S_5 = 11 ⇒ a = 2m/s^2
              b) Quãng đường ô tô chuyển động trong 20s đầu tiên
              S_{20}=\frac {1}{2}a.t_{20}^2=\frac {1}{2}.2.20^2=400(m)

              Trên đây là toàn bộ bài viết Phương pháp giải các dạng bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều kèm bài tập có đáp án hay nhất. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi. Hi vọng rằng bài viết sẽ mang lại các kiến thức bổ ích cho bạn. Hãy chia sẽ cho bạn bè để cùng nhau học thật giỏi nhé. Chúc các bạn học tốt!

              Bài viết khác liên quan đến Động học chất điểm
              Back to top button
              Close