Đồ thị vận tốc - thời gian trong Hình 9.3 là của một xe bus và một xe máy chạy

Siêu sale 15-4 Shopee

Giải SBT Vật Lí 10 Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Câu hỏi 1.12 trang 17 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Đồ thị vận tốc - thời gian trong Hình 9.3 là của một xe bus và một xe máy chạy cùng chiều trên một đường thẳng. Xe bus đang đứng yên, bắt đầu chuyển động thì xe máy đi tới.

a) Tính gia tốc của xe bus trong 4 s đầu và trong 4 s tiếp theo.

b) Khi nào thì xe bus bắt đầu chạy nhanh hơn xe máy?

c) Khi nào thì xe bus đuổi kịp xe máy?

d) Xe máy đi được bao nhiêu mét thì bị xe bus đuổi kịp?

e) Tính vận tốc trung bình của xe bus trong 8 s đầu.

Quảng cáo

Lời giải:

a) Gia tốc của xe bus trong 4 s đầu: $a_{1} = \frac{Δ v_{1}}{Δ t_{1}} = \frac{8 - 0}{4 - 0} = 2 m / s^{2}$

Gia tốc của xe bus trong 4 s tiếp theo: $a_{2} = \frac{Δ v_{2}}{Δ t_{2}} = \frac{12 - 8}{8 - 4} = 1 m / s^{2}$

b) Sau giây thứ 4 thì vận tốc của xe bus lớn hơn vận tốc của xe máy.

c) Dựa vào đồ thị, diện tích hình giới hạn bởi đường biểu diễn trong đồ thị vận tốc - thời gian có độ lớn bằng quãng đường đi được. Khi hai xe gặp nhau, thì diện tích hình giới hạn bởi đường biểu diễn cho hai xe bằng nhau.

Ta thấy diện tích hình chữ nhật OAHI giới hạn bởi đường biểu diễn v – t cho xe máy bằng với diện tích hình OCKLI giới hạn bởi đường biểu diễn v – t cho xe bus cùng bằng 10 ô. Do đó, tại thời điểm t = 10 s thì d₁= d₂, nghĩa là xe bus đuổi kịp xe máy.

Kiểm tra bằng phương trình chuyển động:

Đối với xe bus:

Trong 4 s đầu: $d_{1} = \frac{1}{2} a_{1} t_{1}^{2} = \frac{1}{2} {.2.4}^{2} = 16 m$ .

Trong 4 s tiếp theo: $d_{2} = v_{0} t_{2} + \frac{1}{2} a_{2} t_{2}^{2} = 8.4 + \frac{1}{2} {.1.4}^{2} = 40 m$

Trong các giây tiếp theo: $d_{3} = v_{3} t_{3} = 12 t_{3}$

Nếu gọi thời điểm hai xe gặp nhau là t thì $t_{3} = t \pm (t_{1} + t_{2}) \Rightarrow t_{3} = t \pm 8$ .

Chọn dấu “-” vì trong 8 s đầu xe bus mới đi được d₁+ d₂= 56 m, còn xe máy đã đi được $d_{m} = v_{m} t_{m} = 8.8 = 64 m > 56 m$ .

Độ dịch chuyển của xe máy trong thời gian t là $d_{m} = v_{m} t = 8 t$ (1)

Độ dịch chuyển của xe bus trong thời gian t là

d_b= 16 + 40 + 12t₃= 16 + 40 + 12(t - 8) = 12t - 40 (2)

Khi hai xe gặp nhau $d_{m} = d_{b} \Rightarrow 12 t - 40 = 8 t \Rightarrow t = 10 s$ .

Hai xe gặp nhau tại thời điểm t = 10 s.

d) Khi đó xe máy chạy được $d_{m} = v_{m} t = 8 t = 8.10 = 80 m$ .

e) Vận tốc trung bình của xe bus trong 8 s đầu $v_{t b} = \frac{d_{1} + d_{2}}{t_{1} + t_{2}} = \frac{16 + 40}{8} = 7 m / s$

Quảng cáo

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Gói luyện thi online hơn 1 triệu câu hỏi đầy đủ các lớp, các môn, có đáp án chi tiết. Chỉ từ 200k!

Tủ sách VIETJACK shopee lớp 10-11 cho học sinh và giáo viên (cả 3 bộ sách):

Săn shopee siêu SALE :

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Giáo án, bài giảng powerpoint Văn, Toán, Lí, Hóa....

4.5 (243)

799,000đs

199,000 VNĐ

Đề thi, chuyên đề Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo...

4.5 (243)

799,000đ

99,000 VNĐ

Khóa học online bởi các thầy cô VietJack

4.5 (243)

999,000đ

299.000 - 599.000 VNĐ

xem tất cả

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.