Bài I.12 trang 22 SBT Vật lí 10


Đề bài

Một hòn bi lăn xuống một máng nghiêng theo đường thẳng. Khoảng cách giữa 5 vị trí liên tiếp A, B, C, D, E của hòn bi là AB = 3 cm, BC = 4 cm, CD = 5cm và DE = 6 cm. Khoảng thời gian để hòn bi lăn trên các đoạn AB, BC, CD và DE đều là 0,5 s.

a) Chứng minh chuyển động của hòn bi là chuyển động thẳng, nhanh dần đều.

b) Tính gia tốc của hòn bi.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức \(S = \displaystyle{1 \over 2}a{t^2}\)

Lời giải chi tiết

a) Giả sử hòn bi chuyển động thẳng nhanh dần đều. Ta hãy tìm quy luật biến đổi của những quãng đường đi được liên tiếp trong những khoảng thời gian bằng nhau.

Đặt l1 = AB ; l2 = BC ; l3 = CD ; l4 = DE.

Gọi Δt là những khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp mà hòn bi chuyển động trên các đoạn đường AB, BC, CD và DE.

Giả sử hòn bi xuất phát không vận tốc đầu từ điểm O và sau khoảng thời gian t nó lăn đến điểm A.

Gọi a là gia tốc của hòn bi, ta có  \(OA = \displaystyle{1 \over 2}a{t^2}\) (1)

\(OB = \displaystyle{1 \over 2}a{(t + \Delta t)^2} = s + AB\) (2)

\(OC = \displaystyle{1 \over 2}a{(t + 2\Delta t)^2} = s + AB + BC\) (3)

\(OD = \displaystyle{1 \over 2}a{(t + 3\Delta t)^2}\)

\(= s + AB + BC + CD\) (4)

\(OE = \displaystyle{1 \over 2}a{(t + 4\Delta t)^2}\)

\(= s + AB + BC + CD + DE\) (5)

Lần lượt làm các phép trừ vế với vế các phương trình trên, ta có :

(2) - (1):  \(AB = at\Delta t + \displaystyle{1 \over 2}a\Delta {t^2} = {l_1}\)

(3) - (2): \(BC = at\Delta t + \displaystyle{3 \over 2}a\Delta {t^2} = {l_2}\)

(4) - (3): \(CD = at\Delta t + \displaystyle{5 \over 2}a\Delta {t^2} = {l_3}\)

(5) - (4): \(DE = at\Delta t + \displaystyle{7 \over 2}a\Delta {t^2} = {l_4}\)

Từ các kết quả trên, ta rút ra nhận xét sau :

l2 – l1 = aΔt2;  l3 – l2 = = aΔt2l4 – l3 = = aΔt2

Vậy, trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, hiệu những quãng đường đi được trong hai khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là một lượng không đổi.

Áp dụng vào bài toán này (AB = 3 cm, BC = 4 cm, CD = 5 cm và DE = 6 cm) ta thấy :

BC - AB = CD - BC = DE - CD = 1 cm

Vậy, chuyển động của hòn bi là chuyển động thẳng nhanh dần đều.

b) Từ phép tính trên ta rút ra công thức tính gia tốc của hòn bi là: \(a = \displaystyle{{{l_2} - {l_1}} \over {\Delta {t^2}}}\)

Với l2 – l1 = 1 cm ; Δt = 0,5 s ;

ta có a = 4.10-2m/s2 = 4 cm/s2.

Loigiaihay.com


Bình chọn:
3.6 trên 5 phiếu

Các bài liên quan: - Bài Tập Cuối Chương I

  • Bài I.13 trang 22 SBT Vật lí 10

    Giải bài I.13 trang 22 sách bài tập vật lý 10. Nếu có một giọt nước mưa rơi được 100 m trong giây cuối cùng trước khi chạm đất, thì giọt nước mưa đó phải bắt đầu rơi từ độ cao bao nhiêu mét ? Cho rằng chuyển động của giọt nước mưa là rơi tự do với g = 9,8 m/s2 và trong suốt quá trình rơi, khối lượng của nó không bị thay đổi.

  • Bài I.11 trang 22 SBT Vật lí 10

    Giải bài I.11 trang 22 sách bài tập vật lý 10. Một xe đạp đang đi với vận tốc 12 km/h thì hãm phanh. Xe chuyển động chậm dần đều và đi được thêm 10 m thì dừng lại.

  • Bài I.10 trang 22 SBT Vật lí 10

    Giải bài I.10 trang 22 sách bài tập vật lý 10. Một ô tô chuyển động thẳng nhanh dần đều đi qua điểm A rồi qua điểm B cách A 20 m trong thời gian t = 2 s. Vận tốc của ô tô khi đi qua điểm B là vB= 12 m/s.

  • Bài I.9 trang 22 SBT Vật lí 10

    Giải bài I.9 trang 22 sách bài tập vật lý 10. Một ô tô và một xe máy xuất phát cùng một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 20 km và chuyển động thẳng đều theo chiều từ A đến B. Ôtô đi từ A có vận tốc là 80 km/h và xe máy đi từ B có vận tốc là 40 km/h. Chọn A làm gốc tọa độ, chiều từ'A đến B là chiều dương và chọn thời điểm xuất phát của hai xe làm mốc thời gian.

  • Bài I.3, I.4, I.5, I.6, I.7, I.8 trang 21 SBT Vật lí 10

    Giải bài I.3, I.4, I.5, I.6, I.7, I.8 trang 21 sách bài tập vật lý 10. Một ô tô chuyển động thẳng nhanh dần đều. Sau 10 s, vận tốc của ô tô tăng từ 4 m/s đến 6 m/s. Quãng đường s mà ô tô đã đi được trong khoảng thời gian này là bao nhiêu ?

  • Bài I.2 trang 20,21 SBT Vật lí 10

    Giải bài I.2 trang 20,21 sách bài tập vật lý 10. Hình 1.1 là đồ thị vận tốc - thời gian của một vật chuyển động thẳng. Theo đồ thị này, gia tốc a của vật tương ứng với các đoạn AB, BC, CD là bao nhiêu ?

  • Bài I.1 trang 20 SBT Vật lí 10

    Giải bài I.1 trang 20 sách bài tập vật lý 10. Một ô tô chạy từ tỉnh A đến tỉnh B. Trong nửa đoạn đường đầu, xe chuyển động với tốc độ 40 km/h. Trong nửa đoạn đường sau, xe chuyển động với tốc độ 60 km/h. Hỏi tốc độ trung bình vtb của ô tô trên đoạn đường AB bằng bao nhiêu ?

>> Học trực tuyến Lớp 10 tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.


Hỏi bài