Dạng bài tập Tính gia tốc và các đại lượng liên quan trong chuyển động biến đổi đều
Dạng 3: Tính gia tốc và các đại lượng liên quan trong chuyển động biến đổi đều
Bài tập 1: Một quả bóng tennis đang bay với vận tốc 25 m/s theo hướng đông thì chạm vào tường chắn và bay trở lại với vận tốc 15 m/s theo hướng tây. Thời gian va chạm giữa tường và bóng là 0,05 s.
a) Tính sự thay đổi tốc độ của quả bóng.
b) Tính sự thay đổi vận tốc của quả bóng.
c) Tính gia tốc của quả bóng trong thời gian tiếp xúc với tường.
Bài tập 2: Một ô tô tải đang chạy trên đường thẳng với vận tốc 18 km/h thì tăng dần đều vận tốc. Sau 20 s, ô tô đạt được vận tốc 36 km/h.
a) Tính gia tốc của ô tô.
b) Tính vận tốc ô tô đạt được sau 40 s.
c) Sau bao lâu kể từ khi tăng tốc, ô tô đạt vận tốc 72 km/h.
Bài tập 3: Một quả bóng quần vợt được thả ra từ một khinh khí cầu đang bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 7,5 m/s. Bóng rơi chạm đất sau 2,5 s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/s$^{2}$
a) Mô tả chuyển động của bóng.
b) Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian của bóng.
c) Xác định thời điểm bóng đạt độ cao cực đại.
d) Tính quãng đường đi được của bóng từ khi được thả ra tới khi đạt độ cao cực đại.
e) Độ cao cực đại của bóng cách mặt đất bao nhiêu?
Bài tập 1:
a) Ta có: $v_{1}$ = 25 m/s; $v_{2}$ = 15 m/s
Độ thay đổi tốc độ: $|\Delta v|=|v_{2}-v_{1}|$ = 10 m/s
b) Chọn chiều từ tây sang đông là chiều dương.
$|\vec{v}_{1}|$ = 25 m/s, hướng đông ⇒$v_{1}$ = 25 m/s
$|\vec{v}_{2}$ = 15 m/s, hướng tây ⇒$v_{2}$ = -15 m/s
Độ thay đổi vận tốc: $\Delta v=v_{2}-v_{1}$ = -40 m/s
c) Gia tốc của quả bóng trong thời gian tiếp xúc với tường:
$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{-40}{0,05}=-800 m/s^{2}$
Bài tập 2:
Đổi 18 km/h = 5 m/s; 36 km/h = 10 m/s; 72 km/h = 20 m/s.
a) Gia tốc của ô tô là:
$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{10-5}{20}=0,25 m/s^{2}$
b) Vận tốc của ô tô sau 40 s:
$v=v_{0}+at_{1}=5+0,25.40=15 m/s$
c) Thời gian t2 để ô tô đạt vận tốc 72 km/h:
$v=v_{0}+at_{2} \Rightarrow t_{2}=\frac{v_{2}-v_{0}}{a}=\frac{20-5}{0,25}=60 s$
Bài tập 3:
a) Bóng được thả ra có vận tốc ban đầu bằng vận tốc của khinh khí cầu tại thời điểm bóng được thả. Dưới tác dụng của trọng lực, bóng chuyển động chậm dần đều với gia tốc a = - g. Khi đạt độ cao cực đại, bóng có vận tốc v = 0 và từ đó rơi tự do tới khi chạm đất.
b) Đồ thị vận tốc – thời gian
c) Ta có: vo = 7,5 m/s. Khi bóng đạt độ cao cực đại v = 0:
$v=v_{o}+at \Rightarrow t=\frac{7,5}{10}=0,75s$
d) Áp dụng công thức: $v^{2}-v^{2}_{0}=2gh \Rightarrow h=-\frac{v^{2}_{0}}{2g}=-\frac{7,5^{2}}{2.(-10)}=2,81m$
e) Thời gian bóng rơi tự do từ độ cao cực đại tới đất: t' = 2,5 - 0,75 = 1,75 s.
Tầm cao: H = $\frac{gt'^{2}}{2}=\frac{10.1.75^{2}}{2}=15,31m$
Xem toàn bộ: Đề cương ôn tập Vật lí 10 kết nối tri thức học kì 1
Bình luận