Bài tập tổng hợp độ dịch chuyển và vận tốc lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập tổng hợp độ dịch chuyển và vận tốc lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập tổng hợp độ dịch chuyển và vận tốc.

Bài tập tổng hợp độ dịch chuyển và vận tốc lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

- Nếu một vật tham gia đồng thời hai chuyển động theo hai phương và mỗi phương có một vận tốc thì vận tốc tổng hợp bằng tổng các vận tốc này.

Công thức cộng vận tốc: ${\overrightarrow{v}}_{1,3}={\overrightarrow{v}}_{1,2}+{\overrightarrow{v}}_{2,3}$

Với vật số 1 là vật chuyển động đang xét, vật số 2 là vật chuyển động được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên, vật số 3 là vật đứng yên được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên.

+ ${\overrightarrow{v}}_{1,2}$ là vận tốc của vật (1) đối với vật (2), được gọi là vận tốc tương đối.

+ ${\overrightarrow{v}}_{2,3}$ là vận tốc của vật (2) đối với vật (3), được gọi là vận tốc kéo theo.

+ ${\overrightarrow{v}}_{1,3}$ là vận tốc của vật (1) đối với vật (3), được gọi là vận tốc tuyệt đối.

Các trường hợp đặc biệt:

+ ${\overrightarrow{v}}_{1,2}\uparrow \uparrow {\overrightarrow{v}}_{2,3}\Rightarrow v_{1,3}=v_{1,2}+v_{2,3}$

+ ${\overrightarrow{v}}_{1,2}\uparrow \downarrow {\overrightarrow{v}}_{2,3}\Rightarrow v_{1,3}=\left(v_{1,2}-v_{2,3}\right)$

+ ${\overrightarrow{v}}_{1,2}\perp {\overrightarrow{v}}_{2,3}\Rightarrow v_{1,3}=\sqrt{v_{1,2}^2+v_{2,3}^2}$

- Áp dụng phép cộng vectơ hoặc quy tắc hình bình hành để tổng hợp các độ dịch chuyển, các vectơ vận tốc.

+ Phép cộng vectơ: Cho hai vectơ $\overrightarrow{u}$ và $\overrightarrow{v}$. Gọi $\overrightarrow{\mathrm{AB}}=\overrightarrow{u}$, $\overrightarrow{\mathrm{BC}}=\overrightarrow{v}$, khi đó vectơ $\overrightarrow{\mathrm{AC}}$ gọi là vectơ tổng của hai vectơ $\overrightarrow{u}$ và $\overrightarrow{v}$.

+ Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng.

Nếu ABCD là hình bình hành thì $\overrightarrow{\mathrm{AB}}+\overrightarrow{\mathrm{AD}}=\overrightarrow{\mathrm{AC}}$

$\Rightarrow$ Độ dịch chuyển tổng hợp chính là độ dịch chuyển từ vị trí đầu đến vị trí cuối.

$\overrightarrow{d_{13}}=\overrightarrow{d_{12}}+\overrightarrow{d_{23}}$

Các trường hợp đặc biệt:

+ ${\overrightarrow{d}}_{1,2}\uparrow \uparrow {\overrightarrow{d}}_{2,3}\Rightarrow d_{1,3}=d_{1,2}+d_{2,3}$

+ ${\overrightarrow{d}}_{1,2}\uparrow \downarrow {\overrightarrow{d}}_{2,3}\Rightarrow d_{1,3}=\left(d_{1,2}-d_{2,3}\right)$

+ ${\overrightarrow{d}}_{1,2}\perp {\overrightarrow{d}}_{2,3}\Rightarrow d_{1,3}=\sqrt{d_{1,2}^2+d_{2,3}^2}$

2. Ví dụ minh họa

Sử dụng dữ liệu dưới đây để trả lời cho ví dụ 1, 2:

Một người đi xe máy từ nhà đến bến xe bus cách nhà 6 km về phía đông. Đến bến xe, người đó lên xe bus đi tiếp 20 km về phía bắc.

Ví dụ 1: Tính quãng đường đi được trong cả chuyến đi.

A. 6 km.

B. 26 km.

C. 20 km.

D. 14 km.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Quãng đường đi được: $s=s_1+s_2=6+20=26\mathrm{km}$.

Ví dụ 2: Xác định độ dịch chuyển tổng hợp của người đó.

A. 26 km.

B. 20 km.

C. 6 km.

D. 20,88 km.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Độ dịch chuyển tổng hợp được biểu diễn như hình dưới.

Độ dịch chuyển:$d=\sqrt{d_1^2+d_2^2}=\sqrt{6^2+{20}^2}=20,88\mathrm{km}$.

Ví dụ 3: Một xe tải chạy với tốc độ 40 km/h và vượt qua một xe gắn máy đang chạy với tốc độ 30 km/h. Vận tốc của xe máy so với xe tải bằng bao nhiêu?

A. 5 km/h.

B. 10 km/h.

C. – 5 km/h.

D. – 10 km/h.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Quy ước:

Xe máy – số 1 – Vật chuyển động

Xe tải – số 2 – Hệ quy chiếu chuyển động

Mặt đường – số 3 – Hệ quy chiếu đứng yên

- Công thức cộng vận tốc: $\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}\Rightarrow \overrightarrow{v_{12}}=\overrightarrow{v_{13}}-\overrightarrow{v_{23}}$

- Vận tốc của xe máy so với xe tải là:

$v_{12}=v_{13}-v_{23}=30-40=-10\mathrm{km}/h$

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Biết $\overrightarrow{d_1}$ là độ dịch chuyển 10 m về phía đông còn $\overrightarrow{d_2}$ là độ dịch chuyển 6 m về phía tây. Hãy xác định độ dịch chuyển tổng hợp $\overrightarrow{d}=\overrightarrow{d_1}+\overrightarrow{d_2}$.

A. 4 m về phía đông.

B. 4 m về phía tây.

C. 4 m về phía đông – bắc.

D. 4 m về phía tây – nam.

Bài 2: Biết $\overrightarrow{d_1}$ là độ dịch chuyển 10 m về phía đông còn $\overrightarrow{d_2}$ là độ dịch chuyển 6 m về phía tây. Hãy xác định độ dịch chuyển tổng hợp $\overrightarrow{d}=\overrightarrow{d_1}+3\overrightarrow{d_2}$.

A. 4 m về phía tây.

B. 8 m về phía tây.

C. 4 m về phía đông.

D. 8 m về phía đông.

Bài 3: Biết $\overrightarrow{d_1}$ là độ dịch chuyển 3 m về phía đông còn $\overrightarrow{d_2}$ là độ dịch chuyển 4 m về phía bắc. Hãy xác định độ lớn, phương và chiều của độ dịch chuyển tổng hợp $\overrightarrow{d}=\overrightarrow{d_1}+\overrightarrow{d_2}$.

A. d = 5 m có hướng đông - bắc 53°.

B. d = - 5 m có hướng đông - bắc 53°.

C. d = 7 m có hướng đông.

D. d = -7 m có hướng bắc.

Bài 4: Một người đi thang máy từ tầng G xuống tầng hầm cách tầng G 5 m, rồi lên tới tầng cao nhất của toà nhà cách tầng G 50 m. Tính độ dịch chuyển và quãng đường đi được của người đó khi đi từ tầng G xuống tầng hầm.

A. Quãng đường s = 50 m; độ dịch chuyển d = 5 m (xuống dưới).

B. Quãng đường s = 5 m; độ dịch chuyển d = 5 m (lên trên).

C. Quãng đường s = 45 m; độ dịch chuyển d = -5 m (xuống dưới).

D. Quãng đường s = 5 m; độ dịch chuyển d = 5 m (xuống dưới).

Bài 5: Một người đi thang máy từ tầng G xuống tầng hầm cách tầng G 5 m, rồi lên tới tầng cao nhất của toà nhà cách tầng G 50 m. Tính độ dịch chuyển và quãng đường đi được của người đó khi đi từ tầng hầm lên tầng cao nhất.

A. Quãng đường s = 55 m; độ dịch chuyển d = 55 m (lên trên).

B. Quãng đường s = 50 m; độ dịch chuyển d = 50 m (lên trên).

C. Quãng đường s = 55 m; độ dịch chuyển d = - 55 m (lên trên).

D. Quãng đường s = 50 m; độ dịch chuyển d = 55 m (xuống dưới).

Bài 6: Một người đi thang máy từ tầng G xuống tầng hầm cách tầng G 5 m, rồi lên tới tầng cao nhất của toà nhà cách tầng G 50 m. Tính độ dịch chuyển và quãng đường đi được của người đó trong cả chuyến đi.

A. Quãng đường s = 60 m; độ dịch chuyển d = 50 m (xuống dưới).

B. Quãng đường s = 50 m; độ dịch chuyển d = 60 m (xuống dưới).

C. Quãng đường s = 60 m; độ dịch chuyển d = 50 m (lên trên).

D. Quãng đường s = 50 m; độ dịch chuyển d = 60 m (lên trên).

Bài 7: Một người đi xe đạp đang đi với vận tốc không đổi là 5,6 m/s theo hướng đông thì quay xe và đi với vận tốc 5,6 m/s theo hướng bắc. Tìm độ thay đổi vận tốc.

A. 7,92 m/s theo hướng Đông Bắc.

B. 7,92 m/s theo hướng Đông.

C. 7,92 m/s theo hướng Bắc.

D. 7,92 m/s theo hướng Tây Nam.

Bài 8: Một người có thể bơi với vận tốc 2,5 m/s khi nước sông không chảy. Khi nước sông chảy với vận tốc 1,2 m/s theo hướng bắc nam thì sẽ làm thay đổi vận tốc của người bơi. Tìm vận tốc tổng hợp của người đó khi bơi ngược dòng chảy.

A. 1,3 m/s theo hướng Đông.

B. 1,3 m/s theo hướng Tây.

C. 1,3 m/s theo hướng Bắc.

D. 1,3 m/s theo hướng Nam.

Bài 9: Một người có thể bơi với vận tốc 2,5 m/s khi nước sông không chảy. Khi nước sông chảy với vận tốc 1,2 m/s theo hướng bắc nam thì sẽ làm thay đổi vận tốc của người bơi. Tìm vận tốc tổng hợp của người đó khi bơi xuôi dòng chảy.

A. 3,7 m/s theo hướng Nam.

B. 3,7 m/s theo hướng Bắc.

C. 3,7 m/s theo hướng Tây.

D. 3,7 m/s theo hướng Đông.

Bài 10: Một ca nô muốn đi thẳng qua một con sông rộng 0,10 km. Động cơ của ca nô tạo cho nó vận tốc 4,0 km/giờ trong nước sông không chảy. Tuy nhiên, có một dòng chảy mạnh đang di chuyển về phía hạ lưu với vận tốc 3,0 km/giờ. Ca nô phải đi theo hướng nào để đến vị trí ở bờ bên kia đối diện với vị trí xuất phát.

A. 5 km/h theo hướng về phía thượng lưu một góc 36,9⁰.

B. 5 km/h theo hướng về phía hạ lưu một góc 36,9⁰.

C. 5 km/h theo hướng về phía thượng lưu.

D. 5 km/h theo hướng về phía hạ lưu.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 10 hay, chi tiết khác:

• Bài tập về chuyển động thẳng biến đổi đều
• Bài tập về đồ thị
• Bài toán 2 vật gặp nhau
• Bài tập sự rơi tự do
• Bài tập về chuyển động ném ngang

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---