BÀI 9 CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

Khởi động: Hình trên mô tả sự thay đổi vị trí và vận tốc của ô tô, người sau những khoảng thời gian bằng nhau. Hai chuyển động này có gì giống nhau, khác nhau.

Đáp án chuẩn:

- Giống: chuyển động thẳng và gia tốc không thay đổi.

- Khác nhau:

+ Chuyển động của ô tô: là chuyển động nhanh dần đều.

+ Chuyển động của người: là chuyển động chậm dần đều.

I. Gia tốc của chuyể động thẳng biến đổi đều

Câu 1: Tính gia tốc của các chuyển động trong hình vẽ ở đầu bài.

Đáp án chuẩn:

a.

b. Giây thứ nhất:  (m/s²)

Giây thứ hai:  (m/s²)

Giây thứ ba:  (m/s²)

Câu 2: Các chuyển động trong hình vẽ ở đầu bài có phải là chuyển động thẳng biến đổi đều hay không?

Đáp án chuẩn:

Là chuyển động thẳng biến đổi đều

III. Đồ thị của vận tốc- thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều

Câu 1: Từ đồ thị trong hình 9.1

a. Hãy viết công thức liên hệ giữa a với v và t của từng chuyển động ứng với từng đồ thị

b. Chuyển động nào là chuyển động nhanh dần đều, chậm dần đều.

Đáp án chuẩn:

a. v=  a.t -> chuyển động đều

b. v= + a.t -> chuyển động nhanh dần đều

c. v= - a.t -> chuyển động chậm dần đều

Câu 2: Hình 9.2 là đồ thị vận tốc- thời gian trong chuyển động của một bạn đang đi siêu thị. Hãy dựa vào đồ thị để mô tả bằng lời chuyển động của bạn đó ( khi nào đi đều, đi nhanh lên, chậm lại, nghỉ )

Đáp án chuẩn:

IV. Độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều .

1. Tính độ dịch chuyển bằng đồ thị vận tốc.

Câu 1: Hãy tính độ dịch chuyển của chuyển động có đồ thị (v-t) ở hình 9.3. Biết mỗi cạnh của ô vuông nhỏ trên trục tung ứng với 2m/s, trên trục hoành là 1s.

Đáp án chuẩn:

11.5

Câu 2: Chứng tỏ rằng có thể xác định được giá trị của gia tốc dựa trên đồ thị (v-t)

Đáp án chuẩn:

Dựa vào công thức: v=+a.t =>a= (v- )/t

2. Tính độ dịch chuyển bằng công thức

Câu 1: Biết độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn bằng diện tích giới hạn đồ thị (v-t ) trong thời gian t của chuyển động. Hãy chứng minh rằng công thức tính độ lớn của độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều là: d=t+a.t²

Đáp án chuẩn:

Ta có: v=.t +a.t(1)

Vận tốc trung bình  được coi là chuyển động thẳng đều.

Biết độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn bằng diện tích giới hạn đồ thị (v – t) trong thời gian t của chuyển động.

Độ dịch chuyển = diện tích hình = vận tốc trung bình x thời gian => d = .t (2)

Thay (1) và (2) ta được: d=t+a.t²

Câu 2: Từ 2 công thức  : d=t+a.t² và vt=.t +a.t chứng minh rằng: − = 2a.d

Đáp án chuẩn:

 (1)

(2)

Từ (1) và (2) => − = 2a.d

Câu 3: Hãy dùng đồ thị (v – t) vẽ ở Hình 9.4 để:

a) Mô tả chuyển động;

b) Tính độ dịch chuyển trong 4 giây đầu, 2 giây tiếp theo và 3 giây cuối;

c) Tính gia tốc của chuyển động trong 4 giây đầu;

d) Tính gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6.

Kiểm tra kết quả của câu b và câu c bằng cách dùng công thức.

Đáp án chuẩn:

a) Mô tả:

- Giây thứ 0 đến giây thứ 4: chuyển động ngược chiều dương và đang chuyển động thẳng chậm dần đều từ 8 m/s về 0 m/s.

- Giây thứ 4 đến giây thứ 6: chuyển động theo chiều âm và đang chuyển động thẳng nhanh dần đều.

- Giây thứ 6 đến giây thứ 9: chuyển động thẳng đều.

b) - Độ dịch chuyển trong 4 giây đầu: 16m

- Độ dịch chuyển trong 2 giây tiếp theo: -4m

- Độ dịch chuyển trong 3 giây cuối: -12m

c) -2m/s²

d) -2m/s²

Kiểm tra kết quả: kết quả trùng với kết quả tính toán bằng đồ thị.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Đồ thị vận tốc – thời gian ở Hình 9.5 mô tả chuyển động của một chú chó con đang chạy trong ngõ thẳng và hẹp.

a) Hãy mô tả chuyển động của chú chó.

b) Tính quãng đường đi được và độ dịch chuyển của chú chó sau 2s; 4s; 7s và 10s bằng đồ thị và bằng công thức.

Đáp án chuẩn:

a) Mô tả:

- Giây thứ 0 đến giây thứ 2: chuyển động thẳng đều với vận tốc 1 m/s.

- Giây thứ 2 đến giây thứ 4: chuyển động thẳng nhanh dần đều từ 1 m/s đến 3 m/s.

- Giây thứ 4 đến giây thứ 7: chuyển động chậm dần đều từ 3 m/s về 0 m/s.

- Giây thứ 7 đến giây thứ 8: đứng yên.

- Giây thứ 8 đến giây thứ 9: chuyển động thẳng nhanh dần đều theo chiều ngược lại (theo chiều âm).

- Giây thứ 9 đến giây thứ 10: chuyển động thẳng đều theo chiều âm.

b) Tính bằng đồ thị

Tính bằng công thức

Bài 2: Một vận động viên đua xe đạp đường dài vượt qua vạch đích với tốc độ 10m/s. Sau đó vận động viên này đi chậm dần đều thêm 20m mới dừng lại. Coi chuyển động của vận động viên là thẳng.

a. Tính gia tốc của vận động viên trong đoạn đường sau khi qua vạch đích

b. Tính thời gian vận động viên cần để dừng lại kể từ khi cán đích

c. Tính vận tốc trung bình của người đó trên đoạn đường dừng xe

Đáp án chuẩn:

a. - 2,5 (m/s²)

b, 4s

c, 5 m/s

Phần em có thể 

Từ đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều mô tả được chuyển động này

Đáp án chuẩn:

Cho đồ thị sau ;

Mô tả chuyển động trong khoảng thời gian từ giây thứ 4 đến thứ 9: