Giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Bài 8: Chuyển động biến đổi. Gia tốc 

Câu hỏi 8.1 trang 13 SBT Vật lí 10: Đồ thị nào sau đây là của chuyển động biến đổi?

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Đồ thị A, B biểu diễn chuyển động thẳng đều.

Đồ thị D biểu diễn vật chuyển động thẳng đều với tốc độ không đổi.

Đồ thị C có vận tốc thay đổi theo thời gian.

Câu hỏi 8.2 trang 13 SBT Vật lí 10: Chuyển động nào sau đây là chuyển động biến đổi?

A. Chuyển động có độ dịch chuyển tăng đều theo thời gian.

B. Chuyển động có độ dịch chuyển giảm đều theo thời gian.

C. Chuyển động có độ dịch chuyển không đổi theo thời gian.

D. Chuyển động tròn đều.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Chuyển động biến đổi là chuyển động có gia tốc không đổi theo thời gian.

A, B, C – sai

D – đúng, vì chuyển động tròn đều có gia tốc không đổi theo thời gian.

Câu hỏi 8.3 trang 13 SBT Vật lí 10: Đồ thị vận tốc - thời gian nào sau đây mô tả chuyển động có độ lớn của gia tốc là lớn nhất?

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Độ dốc của đồ thị càng lớn thì độ lớn gia tốc càng lớn.

A – gia tốc bằng không vì đồ thị có đường nằm ngang, song song với trục Ot nên vận tốc không đổi theo thời gian.

B, C, D có gia tốc không đổi mà đồ thị D có độ dốc lớn nhất nên có độ lớn của gia tốc là lớn nhất.

Câu hỏi 8.4 trang 13 SBT Vật lí 10: Một người lái xe tải đang cho xe chạy trên đường cao tốc với vận tốc không đổi. Khi thấy khoảng cách giữa xe mình với xe chạy phía trước giảm dần, người đó cho xe chạy chậm dần. Tới khi thấy khoảng cách này đột nhiên giảm nhanh, người đó vội đạp phanh để dừng xe. Hãy vẽ đồ thị vận tốc - thời gian mô tả trạng thái chuyển động của xe tải trên.

Lời giải:

Chuyển động này được chia làm 3 giai đoạn

- Giai đoạn 1: chuyển động thẳng đều với vận tốc không đổi – có đồ thị là đường nằm ngang song song với trục thời gian.

- Giai đoạn 2: chuyển động chậm dần, độ dốc vừa phải.

- Giai đoạn 3: chuyển động chậm dần, độ dốc lớn, dừng lại nhanh.

Câu hỏi 8.5 trang 13 SBT Vật lí 10: Một chiếc ô tô đang chạy với vận tốc 23 m/s thì chạy chậm dần. Sau 10 s, vận tốc của ô tô chỉ còn 11 m/s. Tính gia tốc của ô tô. Gia tốc này có gì đặc biệt?

Lời giải:

Gia tốc: $a=\frac{11-23}{10}=-1,2m/s^2$

Gia tốc a có giá trị âm, các vận tốc có giá trị dương vì chuyển động là chậm dần.

Câu hỏi 8.6 trang 13 SBT Vật lí 10: 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.

Lời giải:

a) Ta có: ${\nu }_1=25m/s;{\nu }_2=15m/s$ .

Độ thay đổi tốc độ: $\left|\Delta \nu \right|=\left|v_2-v_1\right|=10m/s$

b) Chọn chiều từ tây sang đông là chiều dương.

 $\left|{\overrightarrow{v}}_1\right|=25m/s$ (hướng đông) $\Rightarrow v_1=25m/s;$

 $\left|{\overrightarrow{v}}_2\right|=15m/s$ (hướng tây) $\Rightarrow v_2=-15m/s$.

Độ thay đổi vận tốc: $\Delta v=v_2-v_1=-40m/s$

c) Gia tốc của quả bóng trong thời gian tiếp xúc với tường:

$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{-40}{0,05}=-800m/s^2$

Câu hỏi 8.7 trang 14 SBT Vật lí 10: Hình 8.1 là đồ thị vận tốc - thời gian của một thang máy khi đi từ tầng 1 lên tầng 3 của toà nhà chung cư.

a) Mô tả chuyển động của thang máy.

b) Tính gia tốc của thang máy trong các giai đoạn.

Lời giải:

a) Từ 0 s đến 0,5 s: thang máy chuyển động nhanh dần đều từ dưới lên.

Từ 0,5 s đến 2,5 s: thang máy chuyển động đều.

Từ 2,5 s đến 3 s: thang máy chuyển động chậm dần đều và dừng lại.

b) Chia chuyển động thành ba giai đoạn như ý a) thì gia tốc trong mỗi giai đoạn lần lượt là:

Từ 0 s đến 0,5 s: $a_1=\frac{\Delta v_1}{\Delta t_1}=\frac{2-0}{0,5-0}=\frac{2}{0,5}=4m/s^2;$

Từ 0,5 s đến 2,5 s:$a_2=\frac{\Delta v_2}{\Delta t_2}=\frac{2-2}{2,5-0,5}=0;$

Từ 2,5 s đến 3 s: $a_3=\frac{\Delta v_3}{\Delta t_3}=\frac{0-2}{3-2,5}=-4m/s^2$.

Câu hỏi 8.8 trang 14 SBT Vật lí 10: Dựa vào bảng ghi sự thay đổi vận tốc theo thời gian của một ô tô chạy trên quãng đường thẳng dưới đây.

a) Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian của chuyển động.

b) Tính gia tốc của ô tô trong 5 s đầu và kiểm tra kết quả tính được bằng đồ thị.

c) Tính gia tốc của ô tô trong 5 s cuối.

Lời giải:

a) Đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động.

b) Gia tốc của ô tô trong 5 s đầu: $a_1=\frac{\Delta v_1}{\Delta t_1}=\frac{10-0}{5-0}=\frac{10}{5}=2m/s^2$

Dựa vào đồ thị tính độ dốc của đoạn đồ thị trong 5 s đầu: $\tan \alpha =\frac{10}{5}=2$

c) Gia tốc của ô tô trong 5 s cuối: $a_2=\frac{\Delta v_2}{\Delta t_2}=\frac{0-10}{5-0}=-2m/s^2$

Câu hỏi 8.9 trang 14 SBT Vật lí 10: Một người lái xe máy đang chạy xe với vận tốc 36 km/h thì nhìn thấy một cái hố sâu trước mặt. Người ấy kịp thời phanh gấp xe thì xe tiếp tục chạy thêm 3 s nữa mới dừng lại. Tính gia tốc trung bình của xe.

Lời giải:

Đổi: 36 km/h = 10 m/s.

Gia tốc trung bình của xe: $a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{0-10}{3}\approx -3,33m/s^2$

Câu hỏi 8.10 trang 14 SBT Vật lí 10: 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.

Lời giải:

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: $a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{10-5}{20}=0,25m/s^2$

b) Vận tốc của ô tô sau 40 s:

$v=v_0+a{t}_1=5+0,25.40=15m/s$.

c) Thời gian t₂ để ô tô đạt vận tốc 72 km/h:

$v_2=v_0+a{t}_2\Rightarrow t_2=\frac{v_2-v_0}{a}=\frac{20-5}{0,25}=60s$