a) Ta có: $v=v_0+at=50-0,5.100=0$

Đoàn tàu chuyển động chậm dần đều, sau 100 s thì dừng lại.

b) Cách 1: $s=v_{0}t+\frac{a{t}^2}{2}=50.100-\frac{0,{5.100}^2}{2}=2500m$

Cách 2: $v^2-v_0^2=2as\Rightarrow s=-\frac{v_0^2}{2a}=-\frac{{50}^2}{2\left(-0,5\right)}=2500m$

Câu hỏi II.5 trang 23 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Hình II.3 là đồ thị vận tốc - thời gian của hai ô tô A và B cùng chạy theo một hướng trong 40 s. Xe A vượt qua xe B tại thời điểm

t = 0. Để bắt kịp xe A, xe B tăng tốc trong 20 s để đạt vận tốc 50 m/s.

a) Tính độ dịch chuyển của xe A trong 20 s.

b) Tính gia tốc của xe B trong 20 s.

c) Sau bao lâu thì xe B đuổi kịp xe A.

d) Tính quãng đường mỗi xe đi được trong 40 s và khi hai xe gặp nhau.

Lời giải:

a) Hai xe chuyển động thẳng không đổi chiều nên d = s và $v=\nu$

dA = vAtA = 40.20 = 800 m.

b) Gia tốc xe B: $a_B=\frac{\Delta v_B}{\Delta t}=\frac{50-25}{20}=1,25m/s^2$

c) Khi xe B đuổi kịp xe A thì dA = dB:

$d_A=v_{A}t=40t$ (1)

$d_B=d_{B1}+d_{B2}$

+ $d_{B1}=v_{OB}{t}_B+\frac{a{t}_B^2}{2}=25.20+\frac{1,{25.20}^2}{2}=750m$

+ $d_{B2}=v_B\left(t-20\right)=50\left(t-20\right)$

$\Rightarrow$$d_B=750+50\left(t-20\right)\left(2\right)$

Từ (1) và (2) $\Rightarrow 40t=750+50t-1000\Rightarrow t=25s.$

d)

Quãng đường xe A đi được là dA = 40.40 = 1600 m.

Quãng đường xe B đi được là dB = 750 + 50 (40 - 20) = 1750 m.

Khi hai xe gặp nhau: dB = dA = 40 . 25 = 1000 m.

Câu hỏi II.6 trang 23 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Một cầu thủ tennis ăn mừng chiến thắng bằng cách đánh quả bóng lên trời theo phương thẳng đứng với vận tốc lên tới 30 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/s2.

a) Tính độ cao cực đại mà bóng đạt được.

b) Tính thời gian từ khi bóng đạt độ cao cực đại tới khi trở về vị trí được đánh lên.

c) Tính vận tốc của bóng ở thời điểm t = 5 s kể từ khi được đánh lên.

d) Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian và gia tốc - thời gian của chuyển động của bóng.

Lời giải:

Chọn trục tọa độ có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống.

a) $v^2-v_0^2=2gh\Rightarrow h=-\frac{v_0^2}{2g}=-\frac{{30}^2}{2.\left(-10\right)}=45m$ (quả bóng tennis chuyển động ngược chiều dương)

b) Khi bóng đạt độ cao cực đại:

$v=v_0+gt\Rightarrow t=-\frac{v_0}{g}=-\frac{30}{-10}=3s$

Thời gian này cũng chính là thời gian bóng rơi từ độ cao cực đại về vị trí ban đầu.

c) Ta có: $v_5=v_0+g{t}_5=30+\left(-10\right).5=-20m/s$

Dấu “- ” vì bóng rơi xuống.

d) Đồ thị vận tốc - thời gian.

Đồ thị gia tốc - thời gian.

Câu hỏi II.7 trang 23 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Một quả bóng quần vợt được thả ra từ một khinh khí cầu đang bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 7,5 m/s. Bóng rơi chạm đất sau 2,5 s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/s2.

a) Mô tả chuyển động của bóng.

b) Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian của bóng.

c) Xác định thời điểm bóng đạt độ cao cực đại.

d) Tính quãng đường đi được của bóng từ khi được thả ra tới khi đạt độ cao cực đại.

e) Độ cao cực đại của bóng cách mặt đất bao nhiêu?

Lời giải:

a) Bóng được thả ra có vận tốc ban đầu bằng vận tốc của khinh khí cầu tại thời điểm bóng được thả. Dưới tác dụng của trọng lực, bóng chuyển động chậm dần đều với gia tốc a = - g. Khi đạt độ cao cực đại, bóng có vận tốc v = 0 và từ đó rơi tự do tới khi chạm đất.

b) Đồ thị vận tốc – thời gian

c) Ta có: v0 = 7,5 m/s. Khi bóng đạt độ cao cực đại v = 0:

$v=v_0+at\Rightarrow t=\frac{7,5}{10}=0,75s$

d) Áp dụng công thức: $v^2-v_0^2=2gh$

$\Rightarrow h=-\frac{v_0^2}{2g}=-\frac{7,5^2}{2.\left(-10\right)}=2,81m$

e) Thời gian bóng rơi tự do từ độ cao cực đại tới đất:

$t\text{'}=2,5-0,75=1,75s.$

Tầm cao: $H=\frac{gt{\text{'}}^2}{2}=\frac{10.1,{75}^2}{2}=15,31m$

SBT Vật lí 10 trang 24

Câu hỏi II.8 trang 24 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Hình II.4 vẽ quỹ đạo của một quả cầu lông được đánh lên với vận tốc ban đầu v0 = 10 m/s ở độ cao 2 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 9,8 m/s2

a) Xác định độ lớn của góc $\alpha$.

b) Xác định vận tốc của quả cầu ở vị trí B.

c) Tính khoảng cách giữa vị trí rơi chạm đất của quả cầu và vị trí đứng của người đánh cầu.

Lời giải:

a) Khi đạt độ cao cực đại thì vyB = 0.

$v_{yB}^2-v_{0y}^2=2g{h}_1\Rightarrow -v_0^2{\sin }^2\alpha =2g{h}_1$

$\Rightarrow \sin \alpha =\sqrt{\frac{2.9,8.4}{{10}^2}}=0,885\Rightarrow \alpha \approx {62}^o$

b) Vận tốc của cầu ở điểm B: ${\overrightarrow{v}}_B={\overrightarrow{v}}_{xB}+{\overrightarrow{v}}_{yB}$

$\Rightarrow v_B=v_0\cos \alpha +0=10.\cos {62}^0\approx 4,7m/s$

c) Tầm xa: $L=L_1+L_2=v_x{t}_1+v_x{t}_2=v_x\left(t_1-t_2\right)$

Thời gian t1 bằng thời gian để quả cầu chuyển động từ A tới B bằng thời gian để quả cầu rơi từ độ cao B tới độ cao A. Do đó:

$t_1=\sqrt{\frac{2h_1}{g}}=\sqrt{\frac{2.4}{9,8}}=0,9s$

Thời gian t2 bằng thời gian để quả cầu rơi từ độ cao B tới mặt đất:

$t_2=\sqrt{\frac{2h_2}{g}}=\sqrt{\frac{2.\left(4+2\right)}{9,8}}=1,1s$

Do đó: L = 4,7.(0,9 + 1,1) = 9,4 m.

Câu hỏi II.9 trang 24 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Một con tàu chiến ở bên này ngọn núi trên một hòn đảo, bắn một viên đạn với vận tốc ban đầu 250 m/s theo phương nghiêng góc 75° so với mặt nước biển tới đích là một con tàu khác nằm ở phía bên kia ngọn núi. Biết vị trí của hai con tàu và độ cao của ngọn núi được mô tả như Hình II.5. Hỏi viên đạn có qua được đỉnh núi không và có rơi trúng con tàu kia không?

Lời giải:

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình dưới.

Phương trình chuyển động của viên đạn:

Theo phương Ox:

$x=v_{0}t\cos \alpha =\left(250.\cos {75}^o\right)t$

Theo phương Oy:

$y=v_{0}t\sin \alpha -\frac{1}{2}g{t}^2=\left(250.\sin {75}^o\right)t-\frac{1}{2}\mathrm{.10.}{t}^2$

Để xác định xem viên đạn có bay qua được đỉnh núi hay không, ta thay x = 2500 m rồi so sánh y với độ cao của núi 1 800 m:

$x=2500=\left(250.cos75°\right)t\Rightarrow t\approx 38,64s.$

$\Rightarrow y=\left(250.\sin {75}^o\right)t-\frac{1}{2}\mathrm{.10.}{t}^2\approx 1865,6m>1800m$

Viên đạn bay qua được đỉnh núi.

Tầm bay xa của viên đạn:

$L=\frac{v_0^2\sin 2\alpha }{g}=\frac{{250}^2\sin \left({2.75}^o\right)}{10}=3125m\ne \left(2500+600\right)$= 3100 m

Viên đạn không bắn trúng tàu.

Xem thêm các bài giải Sách bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 12: Chuyển động ném

Bài 1: Làm quen với Vật lí

Bài 4: Độ dịch chuyển và quãng đường đi được

Bài 5: Tốc độ và vận tốc