Giải bài tập SGK Vật lý 10 Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều

13. Giải bài 13 trang 22 SGK Vật lý 10

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần thực các bước:

• Bước 1: Chọn gốc tọa độ, gốc thời gian là lúc ô tô bắt đầu tăng ga.
• Bước 2: Đổi đơn vị và áp dụng công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều.

Hướng dẫn giải

Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian lúc ô tô bắt đầu tăng ga, chiều dương là chiều chuyển động. 

• Ta có  \(v_0 = 40 km/h =\frac{100}{9}m/s; v = 60km/h =\frac{100}{6}m/s; s = 1 km = 1000 m\)

• Áp dụng công thức : \(v^2 - v_0^2 = 2as\)

 \(\Rightarrow a =\frac{v^{2}-v_{0}^{2}}{2s}=\frac{(\frac{100}{6})^{2}-\left ( \frac{100}{9} \right )^{2}}{2000}\)

 \(\Rightarrow a =\frac{\frac{10000}{36}-\frac{10000}{81}}{2000}=\frac{450000}{2000.36.81} = 0,077 m/s^2.\)

Vậy, gia tốc của xe là:  \(a =0,077 m/s^2.\)

Một đoàn tàu đang chạy với tốc độ 40 km/h thì hãm phanh, chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga. Sau hai phút thì tàu dừng lại ở sân ga.

a) Tính gia tốc của đoàn tàu

b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần thực các bước:

• Bước 1: Chọn gốc tọa độ, gốc thời gian.
• Bước 2: Đổi đơn vị và áp dụng công thức tính gia tốc và quãng đường trong chuyển động thẳng chậm dần đều.

Hướng dẫn giải

• Chọn gốc tọa độ, gốc thời gian lúc tàu bắt đầu hãm phanh, chiều dương là chiều chuyển động.

• Ta có: \(v_0 = 40 km/h = \frac{100}{9}m/s; v=0; t = 2 phút = 120s\)

a) Tính gia tốc của đoàn tàu

Gia tốc: a =  =  =  =\( - 0,0925 m/s^{2}\)

b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm

Quãng đường tàu đi được trong thời gian hãm là: s = v₀t + 

\(\Rightarrow s=\frac{100}{9} x 120 -\) \(\frac{0,0925(120)^{2}}{2}\approx 667,3m\) 

\(\Rightarrow s \approx 667,3m.\)

a) \(a = - 0,0925 m/s^2.\)

b) \(s \approx 667,3m.\)

Một xe máy đang đi với tốc độ 36 km/h bỗng người lái xe thấy có một cái hố trước mặt, cách cái xe 20 m. Người ấy phanh gấp và xe đến sát miệng hố thì dừng lại.

a) Tính gia tốc của xe.

b) Tính thời gian hãm phanh.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần thực các bước:

• Bước 1: Đổi đơn vị vận tốc.
• Bước 2: Áp dụng công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc, quãng đường đi được và công thức vân tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều.

Hướng dẫn giải

Ta có: \(v_0 = 36 km/h = 10m/s ; v = 0; s = 20m\)

a) Tính gia tốc của xe.

Ta có: \(2as = v^2 - v_0^2 \)

\(\Rightarrow a =\frac{v^{2}-v_{0}^{2}}{2s}=\frac{-100}{40}= -2,5 m/s^2\)

b) Tính thời gian hãm phanh.

Ta có: \(v = v_0 + at \Rightarrow t =-\frac{v_{_{0}}}{a}\)

 \(\Rightarrow t= \frac{10}{2,5} = 4s \Rightarrow t = 4s\)

a) \( a = -2,5 m/s^2\).

b) t = 4s.