Giải SBT Lí 10 Bài 5: Chuyển động biến đổi có đáp án

Lời giải

Đáp án đúng là: A

Các công thức về chuyển động có thể được sử dụng cho chỉ chuyển động theo đường thẳng.

Lời giải

Đáp án đúng là: D

Quãng đường: $s = \frac{1}{2}a{t^2} = 4{,}9{t^2}$

Lời giải

Đáp án đúng là: B

Chuyển động theo phương ngang của quả bóng không chịu tác dụng của trọng lực, là chuyển động đều với vận tốc không đổi.

Lời giải

Đáp án đúng là: D

Tầm xa lớn nhất khi góc bắn có giá trị 45$^{0}$.

Lời giải

Áp dụng công thức: $v = {v_0} + at \Rightarrow {v_0} = v - at = 6{,}6 - 0{,}3.12 = 3\,m/s$

Lời giải

Cách 1:

Từ công thức tính độ dịch chuyển, ta có:

$d = \frac{{{v_0} + v}}{2}.t \Rightarrow v = \frac{{2.d}}{t} - {v_0}$

Vận tốc cuối cùng của ô tô là

$v = \frac{{2.d}}{t} - {v_0} = \frac{{2.50}}{6} = 16{,}67m/s$

Cách 2:

Áp dụng công thức: $s = \frac{1}{2}a{t^2} \Leftrightarrow 50 = \frac{1}{2}a{.6^2} \Leftrightarrow a = 2{,}778m/{s^2}$

Vận tốc cuối cùng của ô tô: $v = {v_0} + at = 0 + 2{,}778.6 = 16{,}67\,m/s$

Lời giải

Độ lớn gia tốc của ô tô: $a = 2{,}778m/{s^2}$

Lời giải

Quãng đường: $s = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} = 5{,}6.4 + \frac{1}{2}{.0{,}6.4^2} = 27{,}2\,m$

Lời giải

Vận tốc cuối cùng sau khi tăng tốc: $v = {v_0} + at = 5{,}6 + 0{,}6.4 = 8\,m/s$

Lời giải

Áp dụng công thức:

$${v^2} - v_0^2 = 2as \Leftrightarrow a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2s}} = \frac{{{{14}^2} - {{22}^2}}}{{2.125}} = - 1{,}152\,m/{s^2}$$

Lời giải

Thời gian thay đổi vận tốc là

$$t = \frac{{v - {v_0}}}{a} = \frac{{14 - 22}}{{ - 1{,}152}} = 6{,}9\,s$$

Lời giải

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ô tô. Ô tô và người cảnh sát trong trường hợp này chuyển động cùng chiều dương.

Gọi thời gian từ thời điểm ô tô bắt đầu vượt đến thời điểm cảnh sát đuổi kịp ô tô là t.

Quãng đường ô tô đi được từ thời điểm bắt đầu vượt qua cảnh sát đến thời điểm gặp nhau được xác định là: ${s_1} = 24t$

Quãng đường cảnh sát đuổi đến khi gặp ô tô là:

$${s_2} = \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2}.2{,}1.{t^2} = 1{,}05{t^2}$$

Khi gặp nhau, quãng đường xe ô tô và cảnh sát đi được bằng nhau:

${s_1} = {s_2} \Leftrightarrow 24t = 1{,}05{t^2} \Leftrightarrow t = 22{,}9\,s$ (vì $t \ne 0$)

Lời giải

Quãng đường đi được trong khoảng thời gian trên là:

$$s = {s_1} = {s_2} = 24.22{,}9 = 549{,}6\,m$$

Lời giải

Gọi vận tốc của tàu khi bắt đầu đi ngang qua học sinh là v$_{0}$.

Theo đề bài cho, tốc độ của đoàn tàu đang giảm đều $\Rightarrow$ tàu chuyển động chậm dần đều

Quãng đường 2 toa đầu tiên đi qua người là: ${s_1} = {v_0}{t_1} + \frac{1}{2}at_1^2 = 40\,\left( m \right)$

Quãng đường 4 toa đầu tiên đi qua người là: ${s_2} = {v_0}{t_2} + \frac{1}{2}at_2^2 = 80\,\left( m \right)$

Với thời gian tương ứng là: ${t_1} = 2s;{t_2} = 4{,}4s$

Từ đây ta giải hệ phương trình:

$\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{40 = 2{v_0} + 2a}\\{80 = 4{,}4{v_0} + 9{,}68a}\end{array}} \right.$

$$\Rightarrow {v_0} = \frac{{710}}{{33}}m/s;\,\,a = - \frac{{50}}{{33}}m/{s^2}$$

Khi tàu dừng lại, người quan sát ở đối diện với vị trí của toa tàu cách vị trí đầu tiên một đoạn:

$$S = - \frac{{v_0^2}}{{2a}} = - \frac{{{{\left( {\frac{{710}}{{33}}} \right)}^2}}}{{2\left( { - \frac{{50}}{{33}}} \right)}} = 153m$$

Vậy đoàn tàu có 8 toa.

Lời giải

Chọn chiều dương hướng ra ngoài, vuông góc với tường.

Ta có công thức: $v = {v_0} + at$

$$\Rightarrow a = \frac{{22{,}0 - \left( { - 25{,}0} \right)}}{{{{3{,}5.10}^{ - 3}}}} = {1{,}34.10^4}m/{s^2}$$

Gia tốc có chiều dương đã chọn.

Lời giải

Áp dụng công thức: $d = \frac{1}{2}\left( {v + {v_0}} \right).t$

$\Rightarrow 40 = \frac{1}{2}\left( {{v_0} + 2{,}80} \right).8{,}5$$\Rightarrow {v_0} = 6{,}61\,m/s$

Lời giải

Gia tốc: $a = \frac{{2{,}8 - 6{,}61}}{{8{,}50}} = - 0{,}448m/{s^2}$

Lời giải

Thời gian để ô tô đạt đến tốc độ 31 m/s là:

$$t = \frac{{v - {v_0}}}{a} = \frac{{31 - 25}}{{1{,}8}} = 3{,}3\,s$$

Lời giải

Quãng đường ô tô đi được khi đan tăng tốc là:

$$s = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2.a}} = \frac{{{{31}^2} - {{25}^2}}}{{2.1{,}8}} = 93{,}3\,m$$

Lời giải

Thời gian để vận động viên đạt tốc độ tối đa 9 m/s là:

$$t = \frac{{v - {v_0}}}{a} = \frac{{9 - 0}}{6} = 1{,}5\,s$$

Lời giải

Quãng đường ô tô đi được trong thời gian trên là:

$$s = \frac{1}{2}\left( {v + {v_0}} \right).t = \frac{1}{2}.\left( {20 + 5} \right).6 = 75\,m$$

Lời giải

Gia tốc tối thiểu phải có để cất cánh là:

$$a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2.s}} = \frac{{{{110}^2} - {0^2}}}{{2.2{,}4.1000}} = 2{,}52\,m/{s^2}$$

Lời giải

Độ dịch chuyển từ t = 0 s đến t = 50 s bằng diện tích của phần bên dưới đồ thị v – t:

$${d_{0 - 50}} = \frac{1}{2}.\left( {50 + 50 - 15 - 10} \right).50 = 1875m$$

Lời giải

Độ dịch chuyển từ t = 10 s đến t = 40 s là:

$${d_{10 - 40}} = \frac{1}{2}\left( {50 - 33} \right).\left( {15 - 10} \right) + 50.\left( {40 - 15} \right) = 1292{,}5m$$

Lời giải

Gia tốc của xe trong khoảng $0 \le t \le 15s$ là:

$${a_{0 - 15}} = \frac{{50 - 0}}{{15}} = 3{,}3m/{s^2}$$

Gia tốc của xe trong khoảng $15s \le t \le 40s$ là

${a_{15 - 40}} = 0$ (do xe chuyển động thẳng đều)

Gia tốc của xe trong khoảng $40s \le t \le 50s$ là:

$${a_{40 - 50}} = \frac{{0 - 50}}{{50 - 40}} = - 5{,}0m/{s^2}$$

Gia tốc có độ lớn 5,0 m/s$^{2}$ và ngược chiều chuyển động.

Lời giải:

Trong đoạn OA, $0 \le t \le 15s$

$${x_{OA}} = 0 + \frac{1}{2}\left( {{a_{0 - 15}}{t^2}} \right) = \frac{1}{2}.3{,}3.{t^2} = 1{,}65{t^2}$$

Trong đoạn AB, $15s \le t \le 40s$

$${x_{AB}} = \frac{1}{2}\left( {15s} \right)\left( {50m/s - 0} \right) + \left( {50m/s} \right)\left( {t - 15s} \right)$$

$${x_{AB}} = 50.t - 375$$

Trong đoạn BC, $40 \le t \le 50s$

$${x_{BC}} = 375m + 1250m + \frac{1}{2}\left( {{a_{40 - 50}}} \right){\left( {t - 40s} \right)^2} + \left( {50m/s} \right)\left( {t - 40s} \right)$$

$${x_{BC}} = 250.t - 2{,}5{t^2} - 4375$$

Lời giải:

Vận tốc trung bình: $v = \frac{{1875}}{{50}} = 37{,}5\,m/s$.

Lời giải

Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

Khi ô tô hãm phanh thì gia tốc ngược hướng chuyển động nên a = - 9 m/s$^{2}$.

Áp dụng công thức: ${v^2} - v_0^2 = 2as \Leftrightarrow {0^2} - v_0^2 = 2.\left( { - 9} \right).125 \Leftrightarrow {v_0} = 47{,}4\,m/s$

Vậy ước tính tốc độ của xe trước khi hãm phanh là 47,4 m/s.

Lời giải

Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

Khi xe hãm phanh thì gia tốc ngược chiều chuyển động nên có giá trị âm.

Áp dụng công thức cho quá trình xe trượt:

$$v_1^2 - v_0^2 = 2as \Leftrightarrow {0^2} - {v^2} = 2.\left( { - 0{,}85.9{,}8} \right).12{,}8 \Leftrightarrow v = 14{,}6\,m/s$$

Khoảng thời gian kể từ khi xuất hiện đến khi phanh hoạt động:

$$t = \frac{s}{v} = \frac{{29{,}3}}{{14{,}6}} \approx 2\,s$$

Lời giải

Đổi 60 km/h = 16,7 m/s

Tốc độ giới hạn cho phép có ý nghĩa cực kì quan trọng đối với sự an toàn khi tham gia giao thông. Nếu phương tiện vượt quá tốc độ giới hạn cho phép thì có thể xảy ra những hậu quả cực kì nghiêm trọng.

Lời giải

Nếu không có lực cản của không khí thì hạt mưa có thể được coi như một vật rơi tự do.

Vận tốc chạm đất: $v = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.9{,}8.1000} = 140\,m/s$

Lời giải

Chọn trục tọa độ có phương thẳng đứng.

Chiều dương là chiều chuyển động của quả bóng khi được ném lên trên.

Gốc tọa độ tại vị trí ném.

Khi quả bóng lên đến độ cao cực đại thì vận tốc tại đó bằng 0.

Gia tốc trọng trường có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống

ngược chiều chuyển động của quả bóng khi ném lên

a = - g

Ta có:

Quả bóng lên tới độ cao 16,5m so với vị trí ném.

Lời giải

Thời gian quả bóng trở về vị trí ném ban đầu bằng 2 lần thời gian bóng rơi từ độ cao 16,5 m xuống vị trí ném (thời gian rơi bằng thời gian vật rơi tự do từ độ cao 16,5 m).

$$\Rightarrow t = 2{t_2} = 2.\sqrt {\frac{{2s}}{g}} = 2.\sqrt {\frac{{2.16{,}5}}{{9{,}8}}} = 3{,}67\,s$$

Lời giải

Con vít A rơi với vận tốc ban đầu v (bằng vận tốc của sàn thang máy). Vận tốc v có phương thẳng đứng, chiều hướng lên.

Con vít B rơi tự do không vận tốc đầu.

Nên con vít B sẽ chạm đất trước con vít A.

Lời giải

Con vít A chạm đất có tốc độ lớn hơn do nó có vận tốc ban đầu khác không.

Lời giải

Độ lớn gia tốc rơi tự do trên Mặt Trăng:

$$g = \frac{{2s}}{{{t^2}}} = \frac{{2.1{,}2}}{{{{1{,}2}^2}}} = 1{,}67\,m/{s^2}$$

Lời giải

Đường đi của viên đạn có dạng parabol hoặc ban đầu nằm ngang, cong dần xuống dưới (về phía mặt đất).

Lời giải

Thời gian để viên đạn chạm đất: $t = \sqrt {\frac{{2h}}{g}} = \sqrt {\frac{{2.1{,}2}}{{9{,}8}}} = 0{,}49\,s$

Khoảng cách tầm xa: $L = {v_0}.t = 280.0{,}49 = 137{,}2\,m$

Lời giải

Gia tốc: $a = \frac{{0 - 8{,}8}}{{0{,}9 - 0}} = - 9{,}8m/{s^2}$

Chứng tỏ viên gạch chuyển động với gia tốc có độ lớn 9,8 m/s$^{2}$.

Lời giải

Độ dốc của đồ thị (v – t) cho biết vận tốc đang giảm dần về độ lớn, chiều vẫn giữ nguyên, gia tốc và vận tốc ngược chiều nhau.

Lời giải

Người thợ xây ở trên giàn giáo bắt được viên gạch sau 1,04 giây từ khi người thợ xây ở mặt đất tung nó lên.

Mà viên gạch đi lên đến hết 0,9 s, chứng tỏ viên gạch sau đó đi xuống trong thời gian 0,14 s mới đến được tay người thợ xây.

$$s = {s_1} - {s_2} = \frac{1}{2}.\left( {8{,}8 + 0} \right).0{,}9 - \frac{1}{2}\left( {1{,}4 + 0} \right).0{,}14 = 3{,}862\,m$$

Lời giải

Việc bắt viên gạch này khó hơn nhiều so với viên gạch trong trường hợp tung viên gạch lên vì khi đi xuống đến tay người thợ xây ở mặt đất viên gạch có tốc độ lớn hơn viên gạch khi đến tay người thợ xây trên giàn giáo (gần như đứng yên khi tiếp cận người đứng trên giàn giáo).

Lời giải

Rơi từ trạng thái nghỉ, ta có vận tốc khi chạm sàn: $v = \sqrt {2gh} = 4\,m/s$.

Chọn chiều dương hướng xuống.

Ta có: $v{'^2} - v_0^2 = 2as = 2gh$

Vận tốc khi chạm sàn: $v' = \sqrt {v_0^2 + 2gh} = \sqrt {{3^2} + {4^2}} = 5\,m/s$.

Do đó tốc độ khi chạm sàn là v’ = 5 m/s.

Lời giải

Chọn chiều dương hướng xuống.

Vận tốc khi chạm sàn: $v'' = \sqrt {v_0^2 + 2gh} = \sqrt {{{\left( { - 3} \right)}^2} + {4^2}} = 5\,m/s$.

Do đó tốc độ khi chạm sàn là v’’ = 5 m/s.

Lời giải

Đáp án đúng là: B

Chọn chiều dương hướng xuống.

Ta có: ${s_1} = \frac{1}{2}g{t^2}$

$${s_2} = \left| { - vt - \frac{1}{2}g{t^2}} \right|$$

Ta thấy ${s_2} > {s_1}$

Vì vậy, quả bóng thả rơi đi được một quãng đường nhỏ hơn quả bóng được ném lên.

Lời giải

Thời gian để hòn đá chạm đất: $t = \sqrt {\frac{{2h}}{g}} = \sqrt {\frac{{2.45}}{{9{,}8}}} = 3{,}03\,s$

Tầm xa: $L = {v_0}t = 15.3{,}03 = 45{,}45\,m$

Lời giải

Áp dụng công thức:

$$L = {v_0}t = {v_0}\sqrt {\frac{{2h}}{g}} \Rightarrow {v_0} = L\sqrt {\frac{g}{{2h}}} = 15.\sqrt {\frac{{9{,}8}}{{2.30}}} = 6{,}1\,m/s$$

Lời giải

Thành phần theo phương ngang của vận tốc quả bóng là:

$${v_x} = {v_0}\cos 30^\circ = \frac{{{v_0}\sqrt 3 }}{2}$$

Thành phần theo phương thẳng đứng của vận tốc quả bóng là:

$${v_y} = {v_0}\sin 30^\circ = \frac{{{v_0}}}{2}$$

Quả bóng chạm đất khi:

$$h = {v_0}\sin 30^\circ t - \frac{1}{2}g{t^2} = 0 \Rightarrow t = \frac{{2{v_0}\sin {{30}^0}}}{g}$$

Tầm bay xa của quả bóng:

$$L = s = {v_0}\cos 30^\circ t = \frac{{2v_0^2sin30^\circ \cos 30^\circ }}{g} = \frac{{v_0^2.\sin {{60}^0}}}{g}$$

Lời giải

Độ lớn thành phần nằm ngang của vận tốc:

$${v_x} = {v_0} = 8{,}2m/s$$

Độ lớn thành phần thẳng đứng của vận tốc:

$${v_y} = {v_0}\tan {60^0} = 8{,}2.\tan {60^0} = 14{,}2\,m/s$$

Tại điểm Đ thì ${v_y} = gt \Rightarrow t = \frac{{{v_y}}}{g} = \frac{{14{,}2}}{{9{,}8}} = 1{,}45\,s$

Khoảng cách mà quả bóng rơi theo phương thẳng đứng:

$$h = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2}{.9{,}8.1{,}45^2} = 10{,}3\,m$$

Khoảng cách theo phương nằm ngang $x = {v_x}t = 8{,}2.1{,}45 = 11{,}89\,m$

Lời giải:

Tầm xa của quả bóng sẽ khác nhau trong các trường hợp.

Tốc độ ngang ban đầu

- lớn hơn 8,2 m/s và bỏ qua lực cản không khí – quỹ đạo đường màu xanh

- bằng 8,2 m/s và có tính đến lực cản của không khí – quỹ đạo đường màu đỏ.