Mối liên hệ giữa vận tốc và đồ thị độ dịch chuyển, thời gian của chuyển động thẳng lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Mối liên hệ giữa vận tốc và đồ thị độ dịch chuyển, thời gian của chuyển động thẳng 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 Mối liên hệ giữa vận tốc và đồ thị độ dịch chuyển, thời gian của chuyển động thẳng.

Mối liên hệ giữa vận tốc và đồ thị độ dịch chuyển, thời gian của chuyển động thẳng lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

Từ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một chuyển động thẳng đều có vận tốc:

$v=\frac{d_2-d_1}{t_2-t_1}$

Mở rộng: Nếu vật không chuyển động thì độ dịch chuyển bằng không (độ dốc bằng không) nên khi đó đồ thị có dạng đường thẳng song song với trục thời gian.

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ: Phương trình chuyển động và độ lớn vận tốc của hai chuyển động có đồ thị ở hình vẽ là:

A. $d_1=60-10t;v_1=10km/h$

$d_2=12t;v_2=12km/h$

B. $d_1=60+10t;v_1=10km/h$

$d_2=-10t;v_2=10km/h$

C. $d_1=60-20t;v_1=20km/h$

$d_2=12t;v_2=12km/h$

D. $d_1=-10t;v_1=10km/h$

$d_2=12t;v_2=12km/h$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

- Vật (1) được biểu diễn trên đồ thị có chiều chuyển động ngược chiều dương. Tại thời điểm t = 0 thì vật (1) xuất phát từ vị trí có độ dịch chuyển 60 m.

Vận tốc = độ dốc của đồ thị = $\frac{0-60}{6-0}=-10km/h$

Phương trình chuyển động của vật (1): $d_1=60-10t\left(km\right)$

- Vật (2) xuất phát từ gốc tọa độ, chuyển động theo chiều dương.

Vận tốc = độ dốc của đồ thị = $\frac{60-0}{5-0}=12km/h$

Phương trình chuyển động của vật (2): $d_2=12t\left(km\right)$

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Cho đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một vật chuyển động thẳng như hình dưới. Tốc độ của vật chuyển động trước khi đổi chiều là bao nhiêu?

A. $\frac{8}{3}m/s$.

B. 4 m/s.

C. – 4 m/s.

D. $-\frac{8}{3}m/s.$

Đáp án đúng là: B

Thời điểm đổi chiều của vật ứng với thời điểm 250 s và có độ dịch chuyển là 1000 m.

Tốc độ trước khi đổi chiều = độ dốc của đồ thị = $\frac{1000}{250}=4m/s.$

Bài 2: Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một người đang bơi trong một bể bơi dài 50 m. Vận tốc của người trong 25 giây đầu là bao nhiêu?

A. 2 m/s.

B. -2 m/s.

C. 4 m/s.

D. – 4 m/s.

Đáp án đúng là: A

Trong 25 s đầu, ta thấy người đó chuyển động thẳng từ O đến A. Độ dịch chuyển của người đó là: d = 50 m.

Vận tốc của người đó là: $v=\frac{d}{t}=\frac{50}{25}=2m/s$

Sử dụng dữ liệu sau để trả lời các bài 3, 4, 5, 6, 7.

Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của một người đang bơi trong một bể bơi dài 50 m.

Bài 3: Trong 25 giây đầu mỗi giây người đó bơi được bao nhiêu mét? Tính vận tốc của người đó ra m/s.

A. 1 m; 1 m/s.

B. 2 m; 2 m/s.

C. 1 m; 2 m/s.

D. 2 m; 1 m/s.

Đáp án đúng là B.

Từ đồ thị ta thấy, trong 25 s đầu người đó chuyển động thẳng từ O – A và không đổi chiều, độ dịch chuyển trong 25 s đầu là 50 m.

Suy ra: Mỗi giây người đó bơi được: $\frac{50}{25}=2m$

Vận tốc của người đó là: $v=\frac{d}{t}=\frac{50}{25}=2m/s$

Bài 4: Từ giây nào đến giây nào người đó không bơi?

A. Từ giây thứ 25 đến giây 35.

B. Từ giây thứ 5 đến giây 25.

C. Từ giây thứ 35 đến giây 60.

D. Người đó bơi không nghỉ.

Đáp án đúng là A.

Từ A – B: người đó không bơi => Người đó không bơi từ giây 25 đến giây 35.

Bài 5: Người đó bơi ngược chiều dương từ giây nào đến giây nào?

A. Từ giây 25 đến giây 35.

B. Từ giây thứ 5 đến giây 25.

C. Từ giây 35 đến giây 60.

D. Người đó bơi không nghỉ.

Đáp án đúng là C.

Từ giây 35 đến giây 60 người đó bơi ngược chiều dương.

Bài 6: Trong 20 giây cuối cùng, mỗi giây người đó bơi được bao nhiêu mét? Tính vận tốc của người đó ra m/s.

A. 1 m; 1 m/s.

B. 2 m; 2 m/s.

C. 1 m; -1 m/s.

D. 2 m; -2 m/s.

Đáp án đúng là C.

Từ đồ thị ta thấy:

- Giây thứ 40 có d₁ = 45 m

- Giây thứ 60 có d₂ = 25 m

=> Trong 20 s cuối, mỗi giây người đó bơi được $\frac{|25-45|}{20}=1m$

- Vận tốc của người đó là: $v=\frac{\Delta d}{\Delta t}=\frac{25-45}{20}=-1m/s$

Bài 7: Xác định độ dịch chuyển và vận tốc của người đó khi bơi từ B đến C.

A. 25 m; 1 m/s.

B. 25 m; -2 m/s.

C. -25 m; 1 m/s.

D. -25 m; -1 m/s.

Đáp án đúng là D.

- Tại B: d₁ = 50 m; t₁ = 35 s

- Tại C: d₂ = 25 m; t₂ = 60 s

Từ B đến C, độ dịch chuyển là: $\Delta d=d_2-d_1$$=25-50=-25m$

Vận tốc của người đó khi bơi từ B đến C là: $v=\frac{\Delta d}{\Delta t}$$=\frac{-25}{60-35}=-1m/s$

Bài 8: Xác định vận tốc của mỗi chuyển động dựa vào đồ thị dưới.

A. v₁ = 60 km/h; v₂ = -60 km/h; v₃ = 20 km/h.

B. v₁ = 60 km/h; v₂ = 60 km/h; v₃ = 20 km/h.

C. v₁ = -60 km/h; v₂ = 60 km/h; v₃ = 20 km/h.

D. v₁ = 60 km/h; v₂ = -60 km/h; v₃ = -20 km/h.

Đáp án đúng là A

Vận tốc = độ dốc của đồ thị.

$v_1=\frac{180-0}{3-0}=60km/h$

$v_2=\frac{0-180}{3-0}=-60km/h$

$v_3=\frac{60-0}{3-0}=20km/h$.

Bài 9: Theo đồ thị ở hình vẽ dưới, vật chuyển động thẳng đều trong khoảng thời gian

A. từ 0 đến t₂

B. từ t₁ đến t₂.

C. từ 0 đến t₁, và từ t₂ đến t₃.

D. từ 0 đến t₃.

Đáp án đúng là: C

Từ thời điểm 0 đến t₁ vật chuyển động thẳng đều theo chiều dương

Từ t₁ đến t₂ vật đứng yên vì độ dịch chuyển không đổi

Từ t₂ đến t₃ vật chuyển động thẳng đều, theo chiều âm.

Bài 10: Đồ thị nào sau đây là của chuyển động biến đổi?

Đáp án đúng là: C

Đồ thị A, B biểu diễn chuyển động thẳng đều.

Đồ thị D biểu diễn vật chuyển động thẳng đều với tốc độ không đổi.

Đồ thị C có vận tốc thay đổi theo thời gian.

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

• Đồ thị độ dịch chuyển, thời gian của chuyển động thẳng
• Vận dụng công thức gia tốc của chuyển động biến đổi
• Vận dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều
• Bài toán đồ thị vận tốc, thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều
• Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều
• Xác định thời gian, quãng đường, vận tốc trong chuyển động rơi tự do

Để học tốt lớp 10 các môn học 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

---