Bài 5. Tốc độ và vận tốc trang 26, 27, 28, 29 Vật Lí 10 Kết nối tri thức


Một vận động viên người Nam Phi đã lập kỉ lục thế giới về chạy ba cự li: 100 m, 200 m và 400 m (Bảng 5.1). Hãy dùng hai cách trên để xác định vận động viên này chạy nhanh nhất ở cự li nào. . Tại sao tốc độ này được gọi là tốc độ trung bình. . Hãy tính tốc độ trung bình ra m/s và km/h của nữ vận động viên tại một số giải thi đấu dựa vào Bảng 5.2. Bố bạn A đưa A đi học bằng xe máy vào lúc 7 giờ. Tính tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường. Tính tốc độ của xe vào lúc 7 giờ 15 p

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

Câu hỏi tr 26

1. Hoạt động

Một vận động viên người Nam Phi đã lập kỉ lục thế giới về chạy ba cự li: 100 m, 200 m và 400 m (Bảng 5.1). Hãy dùng hai cách trên để xác định vận động viên này chạy nhanh nhất ở cự li nào?

 Phương pháp giải:

- So sánh quãng đường đi được trong cùng một thời gian.

- So sánh thời gian để đi cùng một quãng đường.

Lời giải chi tiết:

* Cách 1: So sánh quãng đường đi được trong cùng một thời gian.

- Quãng đường vận động viên đi được trong 1 s ở mỗi cự li là:

+ Cự li 100 m: \({s_1} = \frac{{100}}{{9,98}} = 10,02\left( m \right)\)

+ Cự li 200 m: \({s_2} = \frac{{200}}{{19,94}} = 10,03\left( m \right)\)

+ Cự li 400 m: \({s_3} = \frac{{400}}{{43,45}} = 9,21\left( m \right)\)

=> Vận động viên chạy nhanh nhất trong cự li 200 m.

* Cách 2: So sánh thời gian để đi cùng một quãng đường.

- Thời gian để vận động viên chạy quãng đường 100 m ở mỗi cự li là:

+ Cự li 100 m: \({t_1} = 9,98\left( s \right)\)

+ Cự li 200 m: \({t_2} = 100:\frac{{200}}{{19,94}} = 9,97(s)\)

+ Cự li 400 m: \({t_3} = 100:\frac{{400}}{{43,45}} = 10,86(s)\)

=> Vận động viên chạy nhanh nhất ở cự li 200 m

2. Câu hỏi

Câu 1. Tại sao tốc độ này được gọi là tốc độ trung bình?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tốc độ trung bình của chuyển động.

Lời giải chi tiết:

Tốc độ này được gọi là tốc độ trung bình vì nó cho biết quãng đường vật đi được trong một thời gian xác định. 

Câu 2. Hãy tính tốc độ trung bình ra m/s và km/h của nữ vận động viên tại một số giải thi đấu dựa vào Bảng 5.2.

 Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tốc độ trung bình của chuyển động.

Lời giải chi tiết:

Tốc độ trung bình của nữ vận động viên tại các giải thi đấu là:

- Điền kinh quốc gia 2016:

\(v = \frac{{100}}{{11,64}} = 8,59\left( {m/s} \right) = 30,92\left( {km/h} \right)\)

- SEA Games 29 (2017):

\(v = \frac{{100}}{{11,56}} = 8,65\left( {m/s} \right) = 31,14\left( {km/h} \right)\)

- SEA Games 29 (2019):

\(v = \frac{{100}}{{11,54}} = 8,67\left( {m/s} \right) = 31,21\left( {km/h} \right)\)

Câu hỏi tr 27

1. Câu hỏi

Bố bạn A đưa A đi học bằng xe máy vào lúc 7 giờ. Sau 5 phút xe đạt tốc độ 30 km/h. Sau 10 phút nữa, xe tăng tốc lên thêm 15 km/h. Đến gần trường, xe giảm dần tốc độ và dừng trước cổng trường lúc 7 giờ 30 phút.

a) Tính tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường. Biết quãng đường từ nhà đến trường dài 15 km.

b) Tính tốc độ của xe vào lúc 7 giờ 15 phút và 7 giờ 30 phút. Tốc độ này là tốc độ gì?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tốc độ trung bình:

\(v = \frac{{\Delta s}}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết:

a)

- Thời gian xe máy đi từ nhà đến trường là:

\(\Delta t = 7h30 - 7h = 30\,phút = 0,5h\)

- Tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường là:

\(v = \frac{{\Delta s}}{{\Delta t}} = \frac{{15}}{{0,5}} = 30\left( {km/h} \right)\)

b)

Theo đề bài ta có:

+ Sau 5 phút kể từ khi xuất phát, xe đạt tốc độ 30 km/h

+ Sau 10 phút nữa, xe tăng tốc lên thêm 15 km/h

Suy ra, tốc độ của xe vào lúc 7 giờ 15 phút là: \({v_1} = 30 + 15 = 45\left( {km/h} \right)\)

+ Xe dừng trước cổng trường lúc 7 giờ 30 phút => Tốc độ của xe lúc 7 giờ 30 phút là: \({v_2} = 0\left( {km/h} \right)\)

=> Tốc độ này là tốc độ tức thời.

2. Câu hỏi

Một người đi xe máy đi từ ngã tư (Hình 5.1) với tốc độ trung bình 30 km/h theo hướng Bắc. Sau 3 phút người đó đến vị trí nào trên hình?

 

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức: \(v = \frac{s}{t}\)

Lời giải chi tiết:

Đổi: 3 phút = 0,05 giờ

Quãng đường người đó đi được sau 3 phút là:

Ta có: \(v = \frac{s}{t} \Rightarrow s = v.t = 30.0,05 = 1,5\left( {km} \right)\)

Vậy sau 3 phút, người đó đến vị trí E trên hình.

3. Câu hỏi

Theo em, biểu thức nào sau đây xác định giá trị vận tốc? Tại sao?

a) \(\frac{s}{t}\)                   b) \(vt\)                      

c) \(\frac{d}{t}\)                   d) \(d.t\)

 Lời giải chi tiết:

Biểu thức xác định giá trị vận tốc là biểu thức : c) \(\frac{d}{t}\)

Vì d là độ dịch chuyển của vật sẽ cho chúng ta biết được độ dịch chuyển của vật trong một đơn vị thời gian xác định.

Câu hỏi tr 28

1. Câu hỏi

Bạn A đi học từ nhà đến trường theo lộ trình ABC (Hình 5.2). Biết bạn A đi đoạn đường AB = 400 m hết 6 phút, đoạn đường BC = 300 m hết 4 phút. Xác định tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của bạn A khi đi từ nhà đến trường.

 Phương pháp giải:

- Xác định độ dài quãng đường từ nhà đến trường

- Xác định thời gian từ nhà đến trường

- Xác định độ dịch chuyển từ nhà đến trường

- Sử dụng công thức tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình.

Lời giải chi tiết:

- Độ dài quãng đường từ nhà đến trường là:

\(s = AB + BC = 400 + 300 = 700\left( m \right)\)

- Thời gian đi từ nhà đến trường là:

\(t = 6 + 4 = 10\) (phút)

- Tốc độ trung bình của bạn A khi đi từ nhà đến trường là:

\(v = \frac{s}{t} = \frac{{700}}{{10}} = 70(m/ph\'u t) \approx 1,167(m/s)\)

- Độ dịch chuyển của bạn A là:

\(d = AC = \sqrt {A{B^2} + B{C^2}}  = \sqrt {{{400}^2} + {{300}^2}}  = 500\left( m \right)\)

- Vận tốc trung bình của bạn A khi đi từ nhà đến trường là:

\(v = \frac{d}{t} = \frac{{500}}{{6 + 4}} = 50(m/ph\'u t) \approx 0,83(m/s)\)

2. Câu hỏi

Câu 1. Hãy xác định vận tốc của hành khách đối với mặt đường nếu người này chuyển động về cuối đoàn tàu với vận tốc có cùng độ lớn 1 m/s.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tổng hợp vận tốc.

Lời giải chi tiết:

Đổi: 36 km/h = 10 m/s

Gọi:

\({\overrightarrow v _{1,2}}\) là vận tốc của hành khách so với tàu

\({\overrightarrow v _{2,3}}\) là vận tốc của tàu so với mặt đường

\({\overrightarrow v _{1,3}}\) là vận tốc của hành khách so với mặt đường

Suy ra, ta có: \({\overrightarrow v _{1,3}} = {\overrightarrow v _{1,2}} + {\overrightarrow v _{2,3}}\)

Do hành khách chuyển động về cuối đoàn tàu, tức là ngược chiều chuyển động của đoàn tàu nên ta có:

\({v_{1,3}} =  - {v_{1,2}} + {v_{2,3}} =  - 1 + 10 = 9\left( {m/s} \right)\)

Vậy vận tốc của hành khách đối với mặt đường trong trường hợp này là 9 m/s.

Câu 2. Một người bơi trong bể bơi yên lặng có thể đạt tới vận tốc 1 m/s. Nếu người này bơi xuôi dòng sông có dòng chảy với vận tốc 1 m/s thì có thể đạt vận tốc tối đa là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tổng hợp vận tốc.

Lời giải chi tiết:

Gọi:

\({\overrightarrow v _{1,2}}\) là vận tốc của người so với nước

\({\overrightarrow v _{2,3}}\) là vận tốc của nước so với bờ

\({\overrightarrow v _{1,3}}\) là vận tốc của người so với bờ

Ta có: \({\overrightarrow v _{1,3}} = {\overrightarrow v _{1,2}} + {\overrightarrow v _{2,3}}\)

- Khi người bơi trong bể nước yên lặng, tức \({v_{2,3}} = 0\), ta có:

\({v_{1,2}} = {v_{1,3}} = 1\left( {m/s} \right)\)

- Khi người này bơi xuôi dòng chảy với vận tốc \({v_{2,3}} = 1\left( {m/s} \right)\), ta có:

\({v_{1,3}} = {v_{1,2}} + {v_{2,3}} = 1 + 1 = 2\left( {m/s} \right)\)

Vậy nếu người này bơi xuôi dòng sông có dòng chảy với vận tốc 1 m/s thì có thể đạt vận tốc tối đa là 2 m/s.

Câu 3. Một canô chạy hết tốc lực trên mặt nước yên lặng có thể đạt 21,5 km/h. Canô này chạy xuôi dòng sông trong 1 giờ rồi quay lại thì phải mất 2 giờ nữa mới về tới vị trí ban đầu. Hãy tính vận tốc chảy của dòng sông.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tổng hợp vận tốc.

Lời giải chi tiết:

Gọi:

\({\overrightarrow v _{1,2}}\) là vận tốc của canô so với nước

\({\overrightarrow v _{2,3}}\) là vận tốc của nước so với bờ

\({\overrightarrow v _{1,3}}\) là vận tốc của canô so với bờ

Ta có: \({\overrightarrow v _{1,3}} = {\overrightarrow v _{1,2}} + {\overrightarrow v _{2,3}}\)

- Khi canô chạy trên mặt nước yên lặng, tức \({v_{2,3}} = 0\), ta có:

\({v_{1,2}} = {v_{1,3}} = 21,5\left( {km/h} \right)\)

- Khi canô chạy xuôi dòng sông, ta có:

\(v{'_{1,3}} = {v_{1,2}} + {v_{2,3}} = 21,5 + {v_{2,3}}\)

\( \Rightarrow {t_1} = \frac{d}{{21,5 + {v_{2,3}}}} \Leftrightarrow 1 = \frac{d}{{21,5 + {v_{2,3}}}} \Leftrightarrow 21,5 = d - {v_{2,3}}\)  (1)

- Khi canô quay lại, ta có:

\(v{'_{1,3}} = {v_{1,2}} - {v_{2,3}} = 21,5 - {v_{2,3}}\)

\( \Rightarrow {t_1} = \frac{d}{{21,5 - {v_{2,3}}}} \Leftrightarrow 2 = \frac{d}{{21,5 - {v_{2,3}}}} \Leftrightarrow 43 = d + 2{v_{2,3}}\)  (2)

- Từ (1) và (2) ta suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}d = 28,67\left( {km} \right)\\{v_{2,3}} = 7,17\left( {km/h} \right)\end{array} \right.\)

Vậy vận tốc chảy của dòng sông là 7,17 km/h.

Câu hỏi tr 29

Câu 1. Một máy bay đang bay theo hướng Bắc với vận tốc 200 m/s thì bị gió từ hướng Tây thổi vào với vận tốc 20 m/s. Xác định vận tốc tổng hợp của máy bay lúc này.

Phương pháp giải:

- Sử dụng lý thuyết tổng hợp hai vận tốc vuông góc với nhau.

- Sử dụng công thức tính tốc độ trung bình.

Lời giải chi tiết:

Gọi:

\({\overrightarrow v _{1,2}}\) là vận tốc của máy bay so với gió

\({\overrightarrow v _{2,3}}\) là vận tốc của gió so với đường bay

\({\overrightarrow v _{1,3}}\) là vận tốc của máy bay so với đường bay

Suy ra:

Vận tốc tổng hợp của máy bay lúc này là:

\({v_{1,3}} = \sqrt {v_{1,2}^2 + v_{2,3}^2}  = \sqrt {{{200}^2} + {{20}^2}}  = 201\left( {m/s} \right)\)

Câu 2. Một người lái máy bay thể thao đang tập bay ngang. Khi bay từ A đến B thì vận tốc tổng hợp của máy bay là 15 m/s theo hướng 600 Đông – Bắc và vận tốc của gió là 7,5 m/s theo hướng Bắc.

a) Hãy chứng minh rằng khi bay từ A đến B thì người lái phải luôn hướng máy bay về hướng Đông.

b) Sau khi bay 5 km từ A đến B, máy bay quay lại theo đường BA với vận tốc tổng hợp 13,5 m/s. Coi thời gian ở lại B là không đáng kể, tính tốc độ trung bình trên cả tuyến đường từ A đến B rồi trở lại A.

 Phương pháp giải:

- Sử dụng lý thuyết tổng hợp hai vận tốc vuông góc với nhau.

- Sử dụng công thức tính tốc độ trung bình.

Lời giải chi tiết:

a)

b)

Quãng đường máy bay đã đi là:

\(s = 2AB = 2.5 = 10km\)

Thời gian máy bay, bay từ A đến B là:

\({t_1} = \frac{{AB}}{{{v_1}}} = \frac{{5000}}{{15}} = 333\left( s \right)\)

Thời gian máy bay, bay từ B về A là:

\({t_2} = \frac{{BA}}{{13,5}} = \frac{{5000}}{{13,5}} = 370\left( s \right)\)

Tốc độ trung bình trên cả tuyến đường bay là:

\(v = \frac{s}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{10000}}{{333 + 370}} = 14,2\left( {m/s} \right)\)


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu
  • Bài 6. Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động trang 30, 31, 32, 33 Vật Lí 10 Kết nối tri thức

    Dùng dụng cụ gì để đo quãng đường và thời gian chuyển động của vật. . Làm thế nào đo được quãng đường đi được của vật trong một khoảng thời gian hoặc ngược lại. Thiết kế các phương án đo tốc độ và so sánh ưu, nhược điểm của các phương án đó. Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện để đo tốc độ chuyển động có ưu điểm, nhược điểm gì. Thả cho viên bi chuyển động đi qua chuyển động đi qua cổng quang điện trên máng nhôm. Thảo luận nhóm để lập phương án đo tốc độ của viên bi theo các g

  • Bài 7. Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trang 34, 35, 36 Vật Lí 10 Kết nối tri thức

    Hãy tính quãng đường đi được, độ dịch chuyển, tốc độ, vận tốc của bạn A khi đi từ nhà đến trường và khi đi từ trường đến siêu thị (Hình 7.1). Coi chuyển động của bạn A là chuyển động đều và biết cứ 100 m bạn A đi hết 25 s. Hãy vẽ đồ thị dịch chuyển – thời gian trong chuyển động của bạn A nêu ở trên theo trình tự sau đây. Hình 7.2 là đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một người đang bơi trong một bể bơi dài 50 m. Đồ thị này cho biết những gì về chuyển động của người đó. Số liệu về độ dịch chuy

  • Bài 8. Chuyển động biến đổi. Gia tốc trang 37, 38, 39 Vật Lí 10 Kết nối tri thức

    Hãy tìm thêm ví dụ về chuyển động biến đổi trong cuộc sốngXác định độ biến thiên vận tốc sau 8 s của chuyển động trên. Xác định độ biến thiên của vận tốc sau mỗi giây của chuyển động trên trong 4 s đầu và trong 4 s cuối. Các đại lượng xác định được ở câu 2 cho ta biết điều gì về sự thay đổi vận tốc của chuyển động trên. Hãy chứng tỏ khi cùng chiều với (a.v>0) thì chuyển động là nhanh dần, khi ngược chiều với (a.v<0) thì chuyển động là chậm dần). Tính gia tốc của ô tô trên 4 đoạn đường tr

  • Bài 9. Chuyển động thẳng biến đổi đều trang 40, 41, 42, 43 Vật Lí 10 Kết nối tri thức

    Tính gia tốc của các chuyển động trong hình vẽ ở đầu bài. Các chuyển động trong hình vẽ ở đầu bài có phải là chuyển động thẳng biến đổi đều hay không. Từ các đồ thị trong hình 9.1. Hãy viết công thức về mối liên hệ giữa v với a và t của từng chuyển động ứng với từng đồ thị trong hình 9.1. Chuyển động nào là chuyển động nhanh dần đều, chậm dần đều. Hình 9.2 là đồ thị vận tốc – thời gian trong chuyển động của một bạn đang đi trong siêu thị. Hãy dựa vào đồ thị để mô tả bằng lời chuyển động của bạn

  • Bài 10. Sự rơi tự do trang 44, 45, 46 Vật Lí 10 Kết nối tri thức

    Các thí nghiệm (TN) sau đây sẽ giúp chúng ta kiểm tra dự đoán của mình về sự rơi trong không khí. Trong TN 1, tại sao quả bóng rơi nhanh hơn chiếc lá. Trong TN 2, hai tờ giấy giống nhau, nặng như nhau, tại sao tờ giấy vo tròn lại rơi nhanh hơn. Trong TN 3, trọng lượng bi sắt lớn hơn bi thủy tinh, tại sao hai viên bi rơi nhanh như nhau. Theo em, nếu loại bỏ được sức cản của không khí, các vật sẽ rơi như thế nào. Trong các chuyển động sau, chuyển động nào được coi là rơi tự do. Tại sao. Hãy thực

>> Xem thêm