Dạng bài tập Xác định đồ thị độ dịch chuyển - thời gian, độ dịch chuyển tổng hợp, vận tốc tổng hợp

Dạng 2: Xác định đồ thị độ dịch chuyển - thời gian, độ dịch chuyển tổng hợp, vận tốc tổng hợp

Bài tập 1: Một người đi bộ 3,0 km theo hướng nam rồi 2,0 km theo hướng tây. 

a) Vẽ giản đồ vectơ để minh họa các độ dịch chuyển.

b) Tìm độ dịch chuyển tổng hợp.

Bài tập 2: Một người điều khiển thuyền đi được 5,6 km theo hướng bắc trên mặt hồ phẳng lặng trong thời gian 1,0h. Sau đó anh ta quay thuyền đi về phía tây 3,4 km trong 30,0 phút.

a) Tìm độ dịch chuyển tổng hợp của thuyền.

b) Xác định vận tốc trung bình của chuyến đi.

Bài tập 3: Bảng 2 mô tả các đoạn đường khác nhau trong một cuộc đi bộ. Trong mỗi đoạn, người đi bộ trên đường thẳng với tốc độ ổn định và hướng xác định.

Đoạn đườngĐộ dài đoạn đường (m)Thời gian đi (s)Hướng đi
1258B
2218T
3186N
4125Đ

a) Trong đoạn đường nào, người đi bộ chuyển động nhanh nhất? Giải thích.

b) Dùng giấy kẻ ô vuông, vẽ biểu đồ thể hiện đường đi bộ theo hướng và tỉ lệ như bảng 2. Dùng biểu đồ để tìm độ dịch chuyển giữa điểm bắt đầu và kết thúc hành trình.

c) Dùng kết quả ở câu b) và số liệu ở bản 2 để tìm vận tốc trung bình trong cả quãng đường đi bộ.

d) Giải thích tại sao người đi bộ không có vận tốc tính ở c) tại bất kì điểm nào của chuyến đi.

Bảng 2 mô tả các đoạn đường khác nhau trong một cuộc đi bộ. Trong mỗi đoạn, người đi bộ trên đường thẳng với tốc độ ổn định và hướng xác định.

e) Một học sinh đã tính vận tốc trung bình bằng các vẽ đồ thị quãng đường đi được theo thời gian như thể hiện ở hình 1.4. Dựa vào đồ thị này, học sinh ấy tính vận tốc trung bình như sau:

vận tốc trung bình = $\frac{86m}{27s}$ = 3,2 m/s

Học sinh đã làm đúng hay sai? Vì sao?


Bài tập 1: 

a) Giản đồ 

giản đồ vectơ để minh họa các độ dịch chuyển.

Độ dịch chuyển tổng hợp:

d=$\sqrt{3^{2}+2^{2}}$=3,6 km

Góc lệch: $tan\alpha =\frac{2}{3}\Rightarrow \alpha =34^{\circ}$

Vậy hướng của độ dịch chuyển lệch $34^{\circ}$ về phía tây so với hướng nam.

Bài tập 2: 

Tìm độ dịch chuyển tổng hợp của thuyền.

a) Tìm độ dịch chuyển tổng hợp của thuyền:

d = $\sqrt{5,6^{2}+3,4^{2}}$ = 6,6 km

Góc lệch: $tan\alpha =\frac{3,4}{5,6}\Rightarrow \alpha =31^{\circ}$

Vậy hướng của độ dịch chuyển lệch $31^{\circ}$ về phía tây so với hướng bắc.

b) Vận tốc trung bình của chuyến đi:

$v=\frac{d}{t}=\frac{6,6}{1+0,5}=4,4$ km/h theo hướng của độ dịch chuyển.

Bài tập 3: 

a) Trong đoạn đường 3 người đi bộ chuyển động nhanh nhất

Vì $v_{3}=\frac{28}{6}=4,7$ m/s > $v_{1},v_{2},v_{4}$

b) Biểu đồ như hình

Độ dịch chuyển tổng hợp là cạnh huyền tam giác vuông, có cạnh hướng tây 9 m và cạn hướng nam 3 m. Độ lớn là 9,5 m. Tạo với hướng Tây một góc 18o c) Vận tốc trung bình được tính bằng độ dịch chuyển tổng hợp chia cho tổng thời gian, kết quả là 0,35 m/s.  d) Vì hướng của vận tốc trung bình khác với bất kì hướng nào trong bốn hướng mà người đi bộ đã đi.  e) Học sinh đã sai vì lấy tổng quãn đường chia cho tổng thời gian.

Độ dịch chuyển tổng hợp là cạnh huyền tam giác vuông, có cạnh hướng tây 9 m và cạn hướng nam 3 m. Độ lớn là 9,5 m. Tạo với hướng Tây một góc $18^{\circ}$

c) Vận tốc trung bình được tính bằng độ dịch chuyển tổng hợp chia cho tổng thời gian, kết quả là 0,35 m/s.

d) Vì hướng của vận tốc trung bình khác với bất kì hướng nào trong bốn hướng mà người đi bộ đã đi.

e) Học sinh đã sai vì lấy tổng quãn đường chia cho tổng thời gian.


Bình luận

Giải bài tập những môn khác