Chuyển động thẳng biến đổi đều là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình Vật lí 10.
Bạn đang đọc: Chuyển động thẳng biến đổi đều
Tài liệu tổng hợp toàn bộ kiến thức về chuyển động thẳng biến đổi đều như: vận tốc tức thời, chuyển động nhanh dần đều, chuyển động chậm dần đều và một số dạng bài tập kèm theo. Thông qua tài liệu này các bạn có thêm nhiều tư liệu tham khảo, trau dồi kiến thức để biết cách giải nhanh các bài tập Vật lí. Chúc các bạn học tốt.
Toàn bộ kiến thức về Chuyển động thẳng biến đổi đều
I. Vận tốc tức thời Chuyển động thẳng biến đổi đều
1. Vận tốc tức thời
Vận tốc tức thời của một vật tại một điểm cho ta biết tại điểm đó vật chuyển động nhanh hay chậm.
2. Véc tơ vận tốc:
Véc tơ vận tốc của một vật tại một điểm là một đại lượng véc tơ có:
– Gốc tại vật chuyển động
– Phương và chiều là phương và chiều của chuyển động
– Độ dài biểu diễn độ lớn của vận tốc theo một tỉ lệ xích nào đó.
Véc tơ vận tốc được dùng để đặc trưng cho chuyển động về sự nhanh, chậm và về phương, chiều.
Lưu ý: Khi nhiều vật chuyển động trên một đường thẳng theo hai chiều ngược nhau, ta phải chọn một chiều dương trên đường thẳng đó và quy ước như sau:
+ Vật chuyển động theo chiều dương có v > 0.
+ Vật chuyển động ngược chiều dương có v
3. Chuyển động thẳng biến đổi đều
Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có độ lớn của vận tốc tức thời tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian.
+ Chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc tức thời tăng đều theo thời gian là chuyển động nhanh dần đều.
+ Chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian là chuyển động giảm dần đều.
II. Chuyển động thẳng nhanh dần đều
1. Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều
a) Khái niêm gia tốc. Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc ∆v và khoảng thời gian vận tốc biến thiên ∆t.
Gia tốc của chuyển động cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian.
Ta có:
Đơn vị của gia tốc là mét trên giây bình phương (m/s2).
b) Véc tơ gia tốc: Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều của một vật, véc tơ gia tốc có gốc ở vật chuyển động, có phương và chiều trùng với phương và chiều của véc tơ vận tốc và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích nào đó.
Ta có:
Và a cùng chiều với các véc tơ vận tốc.
2. Vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều
a) Công thức tính vận tốc
Trong đó a cùng dấu với v và
b) Đồ thị vận tốc – thời gian
Đồ thị vận tốc – thời gian là hình vẽ biểu diễn sự biến thiên của vận tốc tức thời theo thời gian và có dạng là một đoạn thẳng.
3. Công thức tính đường đi của chuyển động thẳng nhanh dần đều
Ta thấy đường đi trong chuyển động thẳng nhanh dần đều là một hàm số bậc hai của thời gian.
4. Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và đường đi của chuyển động thẳng nhanh dần đều
5. Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều
: tọa độ ban đầu (m)
: vận tốc ban đầu (m/s)
a: gia tốc
x: tọa độ ở thời điểm t (m)
III. Chuyển động chậm dần đều
1. Gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều
Ta có
Nếu chọn chiều dương là chuyển động, ta có a âm (nghĩa là a và v trái dấu)
Véc tơ gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều với véc tơ vận tốc.
2. Vận tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều
a) Công thức vận tốc
(Lưu ý là a ngược dấu với v0 và v).
b) Đồ thị vận tốc thời gian
Tương tự như chuyển động thẳng nhanh dần đều nhưng đồ thị sẽ dốc xuống khi chọn chiều dương là chiều chuyển động.
3. Công thức tính đường đi và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều
TỔNG QUÁT:
+ Chuyển động biến đổi đều là chuyển động có gia tốc không đổi
+ Công thức tính vận tốc:
– Chuyển động thẳng nhanh dần đều: a cùng dấu với
– Chuyển động chậm dần đều: a ngược dấu với
+ Công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng BĐĐ:
+ Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng BĐĐ:
+ Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được:
IV. Bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều
Bài 1: Một vật bắt đầu xuất phát chuyển động thẳng biến đổi đều với tốc độ ban đầu bằng không, sau 10 giây đầu tiên, vật đạt được tốc độ 15 m/s.
a. Tính độ lớn của gia tốc của vật
b. Tính quãng đường vật đi được trong 10 giây đầu tiên.
Bài 2: Một vật bắt đầu xuất phát chuyển động thẳng biến đổi đều với tốc độ ban đầu bằng không. Sau 5 giây đầu tiên, vật đi được quãng đường 10m.
a. Tính độ lớn gia tốc của vật
b. Tính tốc độ của vật sau 10 giây đầu .
Bài 3: Một vật bắt đầu xuất phát chuyển động thẳng nhanh dần đều với tốc độ ban đầu bằng không. Sau 100m đầu tiên, vật đạt được tốc độ 20m/s.
a. Tính độ lớn gia tốc của vật.
b. Tính quãng đường vật đi được và tốc độ của vật sau 5 giây đầu tiên.
Bài 4: Một vật bắt đầu xuất phát chuyển động thẳng biến đổi đều với tốc độ ban đầu bằng không, sau 5 giây đầu tiên, vật đạt được tốc độ 10 m/s.
a. Tính độ lớn của gia tốc của vật
b. Tính quãng đường vật đi được trong 10 giây đầu tiên và tốc độ vật đạt được sau 10 giây đó.
Bài 5: Một vật bắt đầu xuất phát chuyển động thẳng biến đổi đều với tốc độ ban đầu bằng không. Sau 4 giây đầu tiên, vật đi được quãng đường 16m.
a. Tính độ lớn gia tốc của vật
b. Tính tốc độ của vật sau 10 giây đầu và quãng đường vật đi được trong thời gian đó.
Bài 6: Một vật bắt đầu xuất phát chuyển động thẳng nhanh dần đều với tốc độ ban đầu bằng không. Sau 100m đầu tiên, vật đạt được tốc độ 10m/s.
a. Tính độ lớn gia tốc của vật.
b. Tính quãng đường vật đi được và tốc độ của vật sau 5 giây đầu tiên.
Bài 7: Một đoàn tàu đang chạy với tốc độ 36 km/h thì hãm phanh. Sau 5s thì dừng hẳn. Tìm độ lớn gia tốc đoàn tàu và quãng đường đi được từ khi bắt đầu hãm phanh đến khi ngừng hẳn.
Bài 8: Một xe đang chạy với tốc độ 20 m/s thì tắt máy chuyển động chậm dần đều thêm 200 m thì dừng hẳn.
a. Tính độ lớn gia tốc, thời gian xe đi được kể từ lúc tắt máy đến khi dừng.
b. Kề từ lúc tắt máy, xe mất bao lâu để đi thêm 100 m.
Bài 9: Một xe đang chuyển động với tốc độ 36 km/h thì hãm phanh và chuyển động chậm dần đều với độ lớn gia tốc 2 m/s2. Tính quãng đường xe đi trong 2 giây ngay sau khi bắt đầu hãm phanh và quãng đường xe đi từ lúc bắt đầu hãm phanh đến lúc dừng.
Bài 10: Xe đang chuyển động với tốc độ 36 km/h thì xuống dốc mất t=100s. Xem như quá trình xuống dốc xe chuyển động nhanh dần đều. Biết tốc độ xe tại chân dốc là 72km/h, tìm chiều dài dốc.
Bài 11: Xe đang chuyển động với tốc độ 36 km/h thì tắt máy chuyển động chậm dần đều với độ lớn gia tốc 0,5m/s2.
a. Tìm tốc độ và quãng đường xe đi được sau 10s kể từ lúc tắt máy.
b. Sau bao lâu xe dừng lại? Tính quãng đường xe đi được trong thời gian đó.
Bài 12: Một đầu tàu đang đi với tốc độ 18 km/h thì xuống dốc, chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4m/s2. Chiều dài của dốc là 500m. Tính thời gian để đầu tàu xuống hết dốc và tốc độ tàu ở cuối dốc.
Bài 13: Đoàn tàu hỏa bắt đầu hãm phanh , chuyển động thẳng chậm dần đều đi thêm 20 s thì dừng lại, trong thời gian đó tàu chạy được 120m. Coi chuyển động của tàu là chậm dần đều. Tìm độ lớn gia tốc của tàu trong quá trình hãm phanh và tốc độ tàu lúc bắt đầu hãm phanh .
Bài 14: Một người đi xe đạp lên một dốc dài 100m. Tốc độ khi bắt đầu lên dốc là 18km/h và ở đỉnh dốc là 1m/s. Giả sử chuyển động chậm dần đều. Tìm gia tốc của chuyển động và thời gian để lên hết dốc.
Bài 15: Một xe lăn chạy xuống dốc trên một tấm ván đặt nghiêng có tốc độ ban đầu là 10 cm/s. Xe đi hết chiều dài tấm ván là 2m trong thời gian 5s. Tính gia tốc của xe.
Bài 16: Một xe bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều tại O với tốc độ ban đầu bằng không. Sau đó lần lượt qua 2 điểm A và B (AB=19,2m). Tốc độ tại A là 1m/sThời gian đi từ A đến B là 12 s. Tính:
a. Gia tốc của chuyển động
b. Thời gian chuyển động từ O đến B và tốc độ tại B.
