Cách vẽ đồ thị của chuyển động thằng đều (hay, chi tiết)

---

---

Bài viết Cách vẽ đồ thị của chuyển động thằng đều với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách vẽ đồ thị của chuyển động thằng đều.

Cách vẽ đồ thị của chuyển động thằng đều (hay, chi tiết)

A. Phương pháp & Ví dụ

Bước 1: Chọn hệ quy chiếu, gốc thời gian và tỉ lệ xích thích hợp

Bước 2: Viết phương trình toạ độ của vật, từ đó vẽ đồ thị chuyển động

* Chú ý:

    + Khi v > 0 ⇔ đồ thị hướng lên

    + Khi v < 0 ⇔ đồ thị hướng xuống dưới

    + Khi v = 0 ⇔ đồ thị nằm ngang

    + Khi v₁ = v₂ ⇔ hai đồ thị song song

    + Hai đồ thị cắt nhau: Toạ độ giao điểm cho biết thời điểm và nơi gặp nhau của hai vật chuyển động.

- Các dạng đồ thị:

Đồ thị tọa độ theo thời gian trong chuyển động thẳng đều

Đồ thị vận tốc theo thời gian:

Bài tập vận dụng

Bài 1: Hai thành phố A và B cách nhau 100km. Cùng một lúc, hai xe chuyển động đều ngược chiều nhau, xe ô tô đi từ A với vận tốc 30km/h, xe mô tô đi từ B với vận tốc 20km/h. Chọn A làm gốc toạ độ, chiều dương từ A đến B, gốc thời gian là lúc hai xe bắt đầu đi.

a. Viết phương trình chuyển động của mỗi xe

b. Vẽ đồ thị toạ độ của mỗi xe. Từ đồ thị, xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau.

Lời giải:

a. Phương trình chuyển động của hai xe

Xe ô tô: x₁ = 30t

Xe mô tô: x₂ = 100 - 20t

b. Đồ thị toạ độ-thời gian:

   + Chọn hệ toạ độ như hình vẽ: Lấy điểm theo phương trình chuyển động ở câu a

   + Đồ thị toạ độ:

Của ô tô: Đồ thị x₁ trong đó có chứa đoạn thẳng OM

Của mô tô: Đồ thị x₂ trong đó chứa đoạn thẳng PM

   + Vị trí hai xe gặp nhau: Hai đoạn thẳng cắt nhau tại điểm M nên vị trí 2 xe gặp nhau cách gốc tọa độ 60km, thời điểm hai xe gặp nhau là lúc 2h

Bài 2: Đồ thị chuyển động của hai xe (I), (II) được biểu thị trên hình vẽ. Dựa vào đồ thị:

a. Xác định tính chất chuyển động và tính vận tốc của mỗi xe.

b. Lập phương trình toạ độ của mỗi xe

c. Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau

Lời giải:

a. Tính chất chuyển động và tính vận tốc của mỗi xe:

Xe (I): chuyển động thẳng đều

Vận tốc:

Xe (II): chuyển động thẳng đều

Vận tốc:

b. Phương trình toạ độ của hai xe

Xe (I): x₁ = 20t

Xe (II): x₂ = 20 + 5(t+2)= 30 + 5t

c. Thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau:

Từ đồ thị:

   + Hai xe gặp nhau cách gốc tọa độ 40 km

   + Thời điểm hai xe gặp nhau là lúc 2h

Bài 3: Một ô tô khởi hành từ Hà Nội lúc 7h sáng, chạy về hướng Ninh Bình với vận tốc 60 km/h. Sau khi đi được 45 phút, xe dừng 15 rồi tiếp tục đi với vận tốc đều như lúc trước. Lúc 7h30 phút sáng một ô tô thứ hai khởi hành từ Hà Nội đuổi theo xe thứ nhất, với vận tốc đều 70 km/h.

1. Vẽ đồ thị toạ độ-thời gian của mỗi xe

2. Hai xe gặp nhau lúc nào và ở đâu

Lời giải:

Chọn gốc thời gian là lúc 7h

Chọn gốc toạ độ tại Hà Nội

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai xe

1.

Phương trình chuyển động

   + Của ô tô thứ nhất:

x₁ = 60t

Tuy nhiên, có một khoảng thời gian xe dừng lại mà thời gian thì tiếp tục tăng nên đồ thị đoạn đó sẽ là đoạn thẳng song song với trục Ot, quãng đường không đổi

   + Của ô tô thứ hai:

x₂ = 70t

   + Đồ thị của hai ô tô như hình vẽ

2. Dựa vào đồ thị ta thấy hai ô tô gặp nhau lúc 7 + 2 = 9h nơi gặp cách gốc toạ độ 105 km

Bài 4: Hãy mô tả chuyển động của một vật có đồ thị vị trí- thời gian ở như hình vẽ và đồ thị vận tốc- thời gian tương ứng của vật.

Lời giải:

   + Trong khoảng thời gian từ 0h đến 10h:

Tọa độ x = 0, vật đứng yên tại gốc toạ độ O.

   + Trong khoảng thời gian từ 10h đến 15h:

Vật chuyển động từ gốc O đến vị trí có x = 40 km, tức là theo chiều dương, với vận tốc trung bình:

   + Trong khoảng thời gian từ 15h đến 30h : Toạ độ luôn là x = 40 km, vật đứng yên tại vị trí này.

   + Trong khoảng thời gian từ 30h đến 40h: Vật chuyển động từ vị trí có x = 40 km đến vị trí có x = 0 (theo chiều âm),với vận tốc trung bình là:

+ Từ 40h trở đi: Vật đứng yên tại gốc O.

Ta có sơ đồ chuyển động:

Và nếu chỉ để ý sự biến thiên của vận tốc theo thời gian, ta vẽ được đồ thị vận tốc-thời gian:

Bài 5: Vật chuyển động thẳng đều có đồ thị tọa độ-thời gian như hình vẽ. Phương trình chuyển động của vật có dạng như thế nào?

Lời giải:

Ta có: s = | Δx| = |x − x₀| = 25 − 5 = 20 m; t = 5s

Do đó phương trình chuyển động của vật là:

x = x₀ + vt = 5 + 4t

B. Bài tập trắc nghiệm

Đồ thị chuyển động của hai xe (I) và (II) được mô tả trên hình.

Câu 1: Phương trình tọa độ của xe (I) là:

A. x₁ = 20 + 2t               B. x₁ = -10 + 2t                C. x₁ = 20 - 2t                D. x₁ = -10 - 2t

Lời giải:

Phương trình chuyển động của xe (I):

Tại thời điểm t₀₁ = 0: x₀₁ = 20 m

Tại thời điểm t₁ = 20s: x₁ = 60 m

Câu 2: Phương trình tọa độ của xe (II) là:

A. x₂ = 5 + 2t                B. x₂ = 20 + 4t               C. x₂ = −20 + 4t               D. x₂ = -20 + 2t

Lời giải:

Tương tự câu 1:

x₀₂ = -20 m

t₂ = 5s: x₂ = 0

Câu 3: Khoảng cách giữa 2 xe lúc t = 10s là bao nhiêu?

A. 10m                   B. 20m                     C. 30m                      D. 40m

Lời giải:

t = 10s ⇒ x₁ = 20 + 2.10 = 40 m

x₂ = -20 + 40.10 = 20m

Khoảng cách 2 xe: Δx = |x₁ - x₂| = 20 m

Đồ thị của 3 vật (I), (II), (III) được thể hiện trên hình vẽ:

Câu 4: Tính chất chuyển động của vật (I) là gì?

A. Đang chuyển động thẳng đều theo chiều dương

B. Đang đứng yên

C. Đang chuyển động thẳng theo chiều dương

D. Đang chuyển động thẳng đều ngược chiều dương

Lời giải:

Chọn B

Câu 5: Trạng thái chuyển động của vật (II) là gì?

A. Đang chuyển động thẳng đều theo chiều dương

B. Đang đứng yên

C. Đang chuyển động thẳng theo chiều dương

D. Đang chuyển động thẳng đều ngược chiều dương

Lời giải:

Chọn D

Câu 6: Trạng thái chuyển động của vật (III) là gì?

A. Đang chuyển động thẳng đều theo chiều dương

B. Đang đứng yên

C. Đang chuyển động thẳng theo chiều dương

D. Đang chuyển động thẳng đều ngược chiều dương

Lời giải:

Chọn A

Câu 7: Phương trình chuyển động của vật (I) có dạng như thế nào?

A. x₁ = 5 + t               B. x₁ = 0                C. x₁ = 5               D. x₁ = 5t

Lời giải:

Xe (I): x₁ = 5 m/s

Câu 8: Phương trình chuyển động của vật (II) có dạng như thế nào?

A. x₂ = 5 – t               B. x₂ = 5+ t               C. x₂ = 5               D. x₂ = 5t

Lời giải:

Xe (II): x₀₂ = 5m

t₂ = 5s; x₂ = 0

Câu 9: Phương trình chuyển động của vật (III) có dạng như thế nào?

A. x₃ = 10 + 0,5t         B. x₃ = 10 – 0,5t         C. x₃ = -10 - 0,5t         D. x₃ = -10 + 0,5t

Lời giải:

t₀₃ = 0; x₀₃ = -10 m/s

t₃ = 20s; x₃ = 0

Câu 10: Đâu là đồ thị chuyển động của phương trình: x = 10 - 2/3 t

Lời giải:

Vẽ đồ thị hàm số x = 10 - 2/3t

Câu 11: Phương trình chuyển động của đồ thị sau có dạng như thế nào?

A. x = 5/3t               B. x = 3/5t               C. x = 5 + 3t               D. x = 3 +5t

Lời giải:

t = 0 : x₀ = 0

t = 3s : x = 5 m

Câu 12: Phương trình chuyển động của đồ thị sau có dạng như thế nào?

Lời giải:

x₀ = 5 m

t = 3s; x = 10 m

Câu 13: Quãng đường vật đi được trong đồ thị trên là bao nhiêu?

A. 564 m                  B. 546 m                  C. 546 km                  D. 564 km

Lời giải:

x = x₁ + x₂ + x₃

    = v₁(t₁-t₀) + v₂(t₂-t₁) + v₃(t₃-t₂)

    = 8.(10-0) + 32(18 -10) + 15(32 - 18)

    = 546 m

Chuyển động của hai xe (1), (2) được thể hiện trên đồ thị (x, t) qua hình vẽ:

Câu 14: Phương trình chuyển động của xe (1) là:

Lời giải:

x₀₁ = 20 m

t₁ = 40s; x₁ = 0

Câu 15: Phương trình chuyển động của xe (2) là:

Lời giải:

x₀₂ = 0

x₂ = 10 m; t₂ = 20s

C. Bài tập bổ sung

Bài 1: Một chất điểm chuyển động thẳng đều có đồ thị tọa độ thời gian như hình vẽ. Viết phương trình chuyển động của vật và mô tả lại chuyển động của vật theo đồ thị. Sau bao lâu vật đi hết quãng đường.

Bài 2: Hai ô tô xuất phát cùng một lúc từ 2 địa điểm A và B cách nhau 20 km trên một đường thẳng đi qua B, chuyển động cùng chiều theo hướng A đến B. Vận tốc của ôtô xuất phát từ A với v = 60 km/h, vận tốc của xe xuất phát từ B với v = 40 km/h.

a) Viết phương trình chuyển động.

b) Vẽ đồ thị toạ độ – thời gian của 2 xe trên cùng hệ trục.

c) Dựa vào đồ thị để xác định vị trí và thời điểm mà 2 xe đuổi kịp nhau.

Bài 3: Lúc 6 h xe thứ nhất đi từ A đến B với vận tốc 40 km/h, sau khi đi được 45 phút tới C người đó dừng lại nghỉ 30 phút rồi tiếp tục đi đến B với vận tốc cũ. Lúc 6 h 30 p, xe thứ hai đi từ A đến B 50 km/h. Biết AB dài 100 km.

a) Lập phương trình chuyển động cho mỗi xe theo mỗi giai đoạn, chọn gốc thời gian là lúc 6 h, gốc tọa độ tại A, chiều dương từ A đến B.

b) Vẽ đồ thị tọa độ thời gian của hai xe. Từ đó hãy cho biết chúng có gặp nhau không? Khi nào và ở đâu? Kiểm tra lại bằng phép tính.

c) Các xe đến B lúc mấy giờ?

Bài 4: Lúc 7 h một ô tô chuyển động từ A đến B với vận tốc 80 km/h. Cùng lúc, một ô tô chuyển động từ B về A với vận tốc 80 km/h. Biết khoảng cách từ A đến B là 200 km coi chuyển động của hai ô tô là chuyển động thẳng đều.

a) Viết phương trình chuyển động của 2 ô tô.

b) Xác định vị trí và thời điểm 2 xe gặp nhau.

c) Vẽ đồ thị chuyển động của hai xe.

Bài 5: Hai xe cùng khởi hành một lúc từ hai điểm A và B và chuyển động ngược chiều nhau. Độ dài của quãng đường AB là 120 km. Vận tốc của xe đi từ A là 40 km/h, của xe đi từ B là 20 km/h. Chuyển động của các xe là chuyển động thẳng đều và là chuyển động của chất điểm.

a) Tìm vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau bằng phương trình chuyển động?

b) Tìm vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau bằng đồ thị của chuyển động?

Bài 6: Đồ thị chuyển động của người đi bộ và người đi xe đạp được biểu diễn như hình bên dưới.

a. Lập phương trình chuyển động của từng người.

b. Dựa vào đồ thị, xác định vị trí và thời điểm mà 2 người gặp nhau.

c. Từ các phương trình chuyển động, tìm lại vị trí và thời điểm mà 2 người gặp nhau.

Bài 7: Lúc 10 h, một người đi xe đạp với vận tốc 10 km/h thì gặp một người đi bộ ngược chiều với vận tốc 5 km/h trên cùng một đường thẳng. Lúc 10h30 phút, người đi xe đạp ngừng lại nghỉ 30 phút rồi quay trở lại đuổi theo người đi bộ với vận tốc như ban đầu. Coi chuyển động của hai người là chuyển động thẳng đều. 

a. Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai chuyển động nói trên.

b. Căn cứ vào đồ thị, xác định thời điểm mà hai người gặp nhau lần thứ hai.

Bài 8: Một ô tô khởi hành từ Hà Nội vào lúc 8h sáng, chạy theo hướng đi Bắc Ninh với vận tốc không đổi 60 km/h. Sau khi đi được 45 phút, xe dừng 15 phút rồi tiếp tục chạy với vận tốc không đổi như lúc đầu. Lúc 8h30 phút sáng một ô tô thứ 2 khởi hành từ Hà Nội đuổi theo xe thứ nhất với vận tốc không đổi 70 km/h.

a. Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của mỗi xe?

b. Hai xe gặp nhau lúc nào và ở đâu?

Bài 9: Hai thành phố A và B cách nhau 100 km. Cùng một lúc, hai xe chuyển động đều ngược chiều nhau, xe ô tô đi từ A với vận tốc 30 km/h, xe mô tô đi từ B với vận tốc 20 km/h. Chọn A làm gốc toạ độ, chiều dương từ A đến B, gốc thời gian là lúc hai xe bắt đầu đi.

a. Viết phương trình chuyển động của mỗi xe?

b. Vẽ đồ thị toạ độ của mỗi xe. Từ đồ thị, xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau.

Bài 10: Một ô tô khởi hành từ Hà Nội lúc 7h sáng, chạy về hướng Ninh Bình với vận tốc 60 km/h. Sau khi đi được 45 phút, xe dừng 15 rồi tiếp tục đi với vận tốc đều như lúc trước. Lúc 7h30 phút sáng một ô tô thứ hai khởi hành từ Hà Nội đuổi theo xe thứ nhất, với vận tốc đều 70 km/h. Hai xe gặp nhau lúc nào và ở đâu?

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 10 chọn lọc có đáp án hay khác:

• Dạng 1: Xác định vận tốc, quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều
• Dạng 2: Viết phương trình chuyển động thẳng đều
• Dạng 3: Cách vẽ đồ thị của chuyển động thằng đều (hay, chi tiết)

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

---

---

---