BÀI 7 GIA TỐC – CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

PHẦN I. HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

MỞ ĐẦU

Trong giải đua F1 (Hình 7.1), các tay đua phải hoàn thành một chặng đua dài khoảng 300 km trong khoảng thời gian ngắn nhất. Trong quá trình đua, các tay đua bắt buộc phải vào trạm dừng thay lốp mới và nạp thêm nhiên liệu. Trong khảng thời gian từ khi xe vào trạm dừng đến khi xe tăng tốc trở lại đường đua, ta thấy vận tốc của xe đã có sự thay đổi rõ rệt. Đại lượng nào đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc của xe?

1. ĐỒ THỊ VẬN TỐC - THỜI GIAN TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG VÀ KHÁI NIỆM GIA TỐC

Câu hỏi 1: Làm thế nào ta có thể xác định được vận tốc tức thời dựa vào phương án thí nghiệm gợi ý?

Câu hỏi 2: Cần chọn gốc tọa độ, gốc thời gian như thế nào để việc xác định độ dịch chuyển và thời điểm trong thí nghiệm được thuận tiện?

Câu hỏi 3: Dựa vào bảng số liệu, hãy xác định giá trị trung bình và sai số của phép đo thời gian viên bi chuyển động từ A đến B và thời gian chắn cổng quang điện B. Từ đó xác định giá trị trung bình và sai số của vận tốc tức thời tại B ứng với từng giá trị độ dịch chuyển. Vẽ đồ thị vận tốc tức thời tại B theo thời gian chuyển động t_AB vào giấy kẻ ô.

Câu hỏi 4: Nêu một số ví dụ khác về chuyển động có vận tốc thay đổi theo thời gian.

Câu hỏi 5: Một xe buýt bắt đầu rời khỏi bến, khi đang chuyển động thẳng đều thì thấy một chướng ngại vật, người lái xe hãm phanh để dừng lại. Hãy nhận xét tính chất chuyển động của xe buýt, mối liên hệ về hướng của vận tốc và gia tốc từ lúc bắt đầu chuyển động cho tới khi dừng lại.

Câu hỏi 6: Trong cuộc đua xe F1, hãy giải thích tại sao ngoài tốc độ tối đa thì gia tốc của xe cũng là một yếu tố rất quan trọng quyết định kết quả cuộc đua.

Câu hỏi 7: Nhận xét về tính chất chuyển động của vật có đồ thị (v – t) được biểu diễn trong Hình 7.7

Câu hỏi 8: Một người chạy xe máy theo một đường thẳng và có vận tốc theo thời gian được biểu diễn bởi đồ thị (v – t) như Hình 7.8. Xác định:

a) Gia tốc của người này tại các thời điểm 1 s, 2,5 s và 3,5 s.

b) Độ dịch chuyển của người này từ khi bắt đầu chạy đến thời điểm 4 s.

2. CÁC PHƯƠNG TRÌNH CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

Câu hỏi 1: Rút ra phương trình liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và độ dịch chuyển.

Câu hỏi 2: Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 43,2 km/h thì hãm phanh, chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga. Sau 1 phút thì tàu dừng lại ở sân ga.

a) Tính gia tốc của tàu.

b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm phanh.

BÀI TẬP:

Câu hỏi 1: Một máy bay chở khách đạt tốc độ cất cánh là 297 km/h ở cuối đoạn đường băng sau 30 giây từ lúc bắt đầu lăn bánh. Giả sử máy bay chuyển động thẳng, hãy tính gia tốc trung bình của máy bay trong quá trình này.

Câu hỏi 2: Xét một vận động viên chạy xe đạp trên một đoạn đường thẳng. Vận tốc của vận động viên này tại mỗi thời điểm được ghi lại trong bảng dưới đây.

Hãy vẽ đồ thị vận tốc – thời gian và mô tả tính chất chuyển động của vận động viên này.

Câu hỏi 3: Một ô tô chạy với tốc độ 54km/h trên đoạn đường thẳng thì người lái xe hãm phanh cho ô tô chạy thẳng chậm dần đều. Sau khi chạy thêm 250 m thì tốc độ của ô tô chỉ còn 5 m/s.

a) Hãy tính gia tốc của ô tô.

b) Xác định thời gian ô tô chạy thêm được 250 m kể từ khi bắt đầu hãm phanh.

c) Xe mất thời gian bao lâu để dừng hẳn kể từ lúc hãm phanh?

Câu hỏi 4: Chất điểm chuyển động có đồ thị vận tốc theo thời gian như hình 7P1

a) Mô tả chuyển động của chất điểm.

b) Tính quãng đường mà chất điểm đi được từ khi bắt đầu chuyển động cho tới khi dừng lại.

Câu hỏi 5: Một người đứng ở sân ga nhìn thấy đoàn tàu bắt đầu chuyển động. Người này nhìn thấy toa thứ nhất chạy qua trước mắt mình trong 10 s. Hãy tính thời gian toa thứ chín chạy qua người này. Giả sử chuyển động của tàu hỏa là nhanh dần đều và xem khoảng cách giữa các toa tàu là không đáng kể.

PHẦN II. 5 PHÚT TRẢ LỜI CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

MỞ ĐẦU

Đáp án: Đại lượng đặc trưng: gia tốc.

1. ĐỒ THỊ VẬN TỐC - THỜI GIAN TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG VÀ KHÁI NIỆM GIA TỐC

Đáp án CH1: Cần đo được độ dịch chuyển trong những khoảng thời gian ngắn bằng nhau.

Đáp án CH2: Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian tại vị trí cổng quang điện A.

Đáp án CH3: - Giá trị trung bình thời gian và sai số:

+ AB = 10 cm: t = 0,292 s;

+ AB = 20 cm: t = 0,423 s;

+ AB = 30 cm: t = 0,525 s;

+ AB = 40 cm: t = 0,609 s;

+ AB = 50 cm: t = 0,684 s;

- Giá trị trung bình và sai số của thời gian chắn cổng quang điện tại B:

+ AB = 10 cm:

+ AB = 20 cm:

+ AB = 30 cm:

+ AB = 40 cm:

+ AB = 50 cm:

- Vẽ đồ thị:

Đáp án CH4: Một xe bus bắt đầu xuất phát từ điểm bus và chuyển động nhanh dần

Một hòn đá rơi từ trên cao xuống dưới, chuyển động nhanh dần

Một xe ô tô đang đi trên đường, gặp vật cản thì phanh gấp

Đáp án CH5: Tính chất: xe đang chuyển động đều thì gặp chướng ngại vật, xe chuyển động chậm dần.

Mối liên hệ:

+ Bắt đầu rời bến, xe chuyển động đều: a và v cùng hướng.

+ Xe chuyển động chậm dần đều: a và v cùng phương nhưng ngược chiều.

Đáp án CH6: Nếu và  cùng chiều thì xe đi nhanh hơn và ngược lại.

Đáp án CH7: Từ A đến B, vật chuyển động nhanh dần đều

Từ B đến D, vật chuyển động thẳng đều

Từ D đến F, vật chuyển động chậm dần đều

Đáp án CH8: a) + t = 1 s: a = 2

+ t = 2,5 s: a = 1,6

+ t = 3,5 s: a = 0,86

b, 12(m)

2. CÁC PHƯƠNG TRÌNH CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

Đáp án CH1:

Đáp án CH2: a) – 0,2 m/s²

b) 360 m

BÀI TẬP:

Đáp án CH1: 2,75 m/s²

Đáp án CH2:

Đáp án CH3: a) 2,75 m/s²;  b) 25 s ; c) 27,5 s

Đáp án CH4: a) 

+ Từ 0 – 2 s, vật chuyển động thẳng nhanh dần đều

+ Từ 2 – 7 s, vật chuyển động thẳng đều

+ Từ 7 – 8 s, vật chuyển động thẳng chậm dần đều

b) 33,75 (m)

Đáp án CH5: 1,72 (s)