Giải Vật lí 10 trang 42 Kết nối tri thức

Với Giải Vật lí 10 trang 42 trong Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật lí 10 trang 42.

Giải Vật lí 10 trang 42 Kết nối tri thức

Câu hỏi 1 trang 42 Vật Lí 10: Hãy tính độ dịch chuyển của chuyển động có đồ thị (v – t) vẽ ở Hình 9.3b. Biết mỗi cạnh của ô vuông nhỏ trên trục tung ứng với 2 m/s, trên trục hoành ứng với 1 s.

Lời giải:

- Biết mỗi cạnh của ô vuông nhỏ trên trục tung ứng với 2 m/s, trên trục hoành ứng với 1 s nên tính được độ lớn của v₀ = 2.2 = 4m/s; v = 2.8 = 16m/s; t = 1.6 = 6s

- Độ dịch chuyển của chuyển động là:

d = $\frac{\left(v_0+v\right).t}{2}=\frac{(4+16).6}{2}$ = 60m

Câu hỏi 2 trang 42 Vật Lí 10: Chứng tỏ rằng có thể xác định được giá trị của gia tốc dựa trên đồ thị (v – t).

Lời giải:

Khi vật chuyển động từ A đến B ta có:

a = $\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{v_B-v_A}{t_B-t_A}$ = $\frac{12-10}{4-3}=\frac{2}{1}$ = 2m/s²

Do đó, ta có thể xác định được giá trị của gia tốc dựa trên đồ thị (v – t).

Câu hỏi 3 trang 42 Vật Lí 10: Biết độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn bằng diện tích giới hạn bởi đồ thị (v – t) trong thời gian t của chuyển động và các trục tọa độ. Hãy chứng minh rằng công thức tính độ lớn của độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều là:

d = v₀.t + $\frac{1}{2}$.a.t²           (9.4)

Lời giải:

Ta có: v = v₀ + at (1)

Ngoài ra thì vận tốc trung bình = $\frac{v_0+v}{2}$ khi xét vật chuyển động trong thời gian rất nhỏ và được coi là chuyển động thẳng đều.

Biết độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn bằng diện tích giới hạn đồ thị (v – t) trong thời gian t của chuyển động.

Độ dịch chuyển = diện tích hình màu xanh = vận tốc trung bình x thời gian

Nên: d = $\frac{v_0+v}{2}$.t (2)

Thay (1) và (2) ta được: d = v₀.t + $\frac{1}{2}$.a.t²

Câu hỏi 2 trang 42 Vật Lí 10: Từ công thức (9.2) và (9.4) chứng minh rằng:

$v_t^2-v_0^2$ = 2.a.d        (9.5)

Lời giải:

Ta có: v_t = v₀ + at => t = $\frac{v_t-v_0}{a}$

Thay t vào phương trình: d = v₀.t + $\frac{1}{2}$.a.t² ta được:

d = $v_0\left(\frac{v_t-v_0}{a}\right)+\frac{1}{2}a{\left(\frac{v_t-v_0}{a}\right)}^2$ = $\frac{v_t^2-v_0^2}{2a}$ => $v_t^2-v_0^2$ = 2ad

Câu hỏi trang 42 Vật Lí 10: Hãy dùng đồ thị (v – t) vẽ ở Hình 9.4 để:

a) Mô tả chuyển động;

b) Tính độ dịch chuyển trong 4 giây đầu, 2 giây tiếp theo và 3 giây cuối;

c) Tính gia tốc của chuyển động trong 4 giây đầu;

d) Tính gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6.

Kiểm tra kết quả của câu b và câu c bằng cách dùng công thức.

Lời giải:

a) Mô tả chuyển động:

- Từ giây thứ 0 đến giây thứ 4 vật chuyển động ngược chiều dương và đang chuyển động thẳng chậm dần đều từ 8 m/s về 0 m/s.

- Từ giây thứ 4 đến giây thứ 6 vật chuyển động theo chiều âm và đang chuyển động thẳng nhanh dần đều.

- Từ giây thứ 6 đến giây thứ 9 vật chuyển động thẳng đều.

b) Tính độ dịch chuyển bằng cách tính diện tích giới hạn của đồ thị (v – t) với trục hoành.

- Độ dịch chuyển trong 4 giây đầu: d₁ = $\frac{1}{2}$.8.4 = 16m

- Độ dịch chuyển trong 2 giây tiếp theo: d₂ = $\frac{1}{2}$.2.(-4) = -4m

- Độ dịch chuyển trong 3 giây cuối: d₃ = 3.(-4) = -12m

c) Gia tốc của chuyển động trong 4 giây đầu:

a₁ = $\frac{0-8}{4-0}$ = -2m/s²

d) Gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6:

a₂ = $\frac{-4-0}{6-4}$ = -2m/s²

Kiểm tra kết quả bằng cách dùng công thức:

- Độ dịch chuyển trong 4 giây đầu:

d₁ = $v_0{t}_1+\frac{1}{2}{a}_1{t}_1^2$ = 8.4 + $\frac{1}{2}$.(-2).4² = 16m

- Độ dịch chuyển trong 2 giây tiếp theo:

d₂ = $v_1{t}_2+\frac{1}{2}{a}_2{t}_2^2$ = 0.2 + $\frac{1}{2}$.(-2).2² = -4m

- Độ dịch chuyển trong 3 giây cuối:

d₃ = v₂.t₃ = (-4).3 = -12m

Chứng tỏ kết quả này trùng với kết quả tính toán bằng đồ thị.

Lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều Kết nối tri thức hay khác:

• Giải Vật Lí 10 trang 40

• Giải Vật Lí 10 trang 41

• Giải Vật Lí 10 trang 43

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

• Bài 10: Sự rơi tự do

• Bài 11: Thực hành: Đo gia tốc rơi tự do

• Bài 12: Chuyển động ném

• Bài 13: Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực

• Bài 14: Định luật 1 Newton

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Kết nối tri thức
• Giải SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---