Cách giải bài tập Công thức cộng vận tốc (cực hay)

Bài viết Cách giải bài tập Công thức cộng vận tốc với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Công thức cộng vận tốc.

Cách giải bài tập Công thức cộng vận tốc (cực hay)

A. Phương pháp giải

Học sinh cần nắm được các khái niệm về chuyển động cơ học, mốc tọa độ (vật mốc).

1. Chuyển động cơ học:

- Sự thay đổi vị trí của một vật theo thời gian so với vật khác (vật mốc) gọi là chuyển động cơ học (gọi tắt là chuyển động).

- Một vật được coi là đứng yên(so với vật khác) khi vị trí của vật đó không thay đổi theo thời gian so với vật khác.

2. Tính tương đối của chuyển động:

- Chuyển động hay đứng yên mang tính tương đối, vì cùng một vật có thể được xem là chuyển động so với vật này nhưng lại được xem là đứng yên so với vật khác.

- Tính tương đối của chuyển động tuỳ thuộc vào vật chọn làm mốc. Ví dụ: chiếc xe đang chuyển động so với cái cây bên đường, nhưng nếu so với những hành khách trên xe thì chiếc xe không chuyển động.

- Thông thường người ta chọn Trái Đất hay những vật gắn với Trái Đất làm vật mốc.

3. Công thức cộng vận tốc

a) Trường hợp mốc và vật chuyển động cùng phương cùng chiều

Xe thứ nhất chuyển động với vận tốc v₁ (so với mặt đất), xe hai chuyển động với vận tốc v₂ (so với mặt đất). Nếu chọn xe thứ nhất làm mốc thì vận tốc xe 2 là:

   v₁₂ = v₂ - v₁

b) Trường hợp mốc và vật chuyển động cùng phương ngược chiều

Xe thứ nhất chuyển động với vận tốc v₁ (so với mặt đất), xe hai chuyển động với vận tốc v₂ (so với mặt đất). Nếu chọn xe thứ nhất làm mốc thì vận tốc xe 2 là:

   v₁₂ = v₂ + v₁

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một vật chuyển động hay đứng yên có tính tương đối vì:

A. Vật đứng yên so với vật này nhưng lại chuyển động so với vật khác.

B. Vật đứng yên so với vật này thì sẽ đứng yên so với vật khác.

C. Vật chuyển động hay đứng yên phụ thuộc vào quỹ đạo chuyển động.

D. Vật chuyển động so với vật này sẽ chuyển động so với vật khác.

Lời giải:

Đáp án A

- Vì tính tương đối của chuyển động tuỳ thuộc vào vật chọn làm mốc. Với vật mốc này thì vật là chuyển động, nhưng với mốc khác thì vật có thể là đứng yên

Ví dụ 2: Tàu SE1 đang chạy từ thành phố Hồ Chí Minh ra Hà Nội, ta nói tàu SE1 đứng yên với vật mốc là:

A. Đường ray

B. Người lái tàu

C. Nhà ga

D. Cột điện bên đường

Lời giải:

Đáp án B

- Tàu đang chuyển động trên đường nên nếu chọn vật mốc là đường ray, nhà ga hay cột điện thì khoảng cách giữa tàu và vật mốc thay đổi theo thời gian, nên tàu không đứng yên. Với mốc là người lái tàu thì khoảng cách giữa tàu và mốc là không đổi, nên tàu đứng yên.

Ví dụ 3: Một chiếc thuyền chuyển động ngược dòng với vận tốc 14km/h so với bờ sông. Nước chảy với vận tốc 2km/h so với bờ sông. Vận tốc của thuyền so với dòng nước là bao nhiêu?

Lời giải:

- Vì dòng nước và thuyền chuyển động ngược chiều nhau. Nên nếu chọn dòng nước là mốc thì vận tốc thuyền là:

   14 +2 = 16 (km/h)

Đáp số: 16km/h

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Máy bay chở khách đang bay trên bầu trời. Ta nói máy bay đang chuyển động với vật mốc là:

A. Phi công lái máy bay

B. Hành khách ngồi trên máy bay

C. Sân bay

D. Ghế máy bay

Lời giải:

Đáp án C

   Ba vật còn lại đều chuyển động cùng phương chiều, độ lớn với máy bay. Nên nếu chọn chúng làm mốc thì máy bay sẽ coi là đứng yên.

Câu 2: Xe khách đang chạy trên đường. Câu mô tả nào sau đây là đúng?

A. Hành khách chuyển động so với cây bên đường

B. Xe khách đứng yên so với đám mây

C. Người lái xe chuyển động so với xe khách

D. Bánh xe đứng yên so với mặt đường

Lời giải:

Đáp án A

   Khoảng cách giữa người hành khách và cái cây bên đường thay đổi theo thời gian, nên so với cái cây bên đường thì người hành khách đang chuyển động.

Câu 3: Một chiếc máy bay chở khách đang hạ cánh xuống đường băng của sân bay, chiếc va li của hành khách đang đặt nằm yên trên giá. Nhận xét nào sau đây là chính xác?

A. Va li chuyển động so với máy bay

B. Va li chuyển động so với thân máy bay

C. Va li chuyển động so với cửa sổ của máy bay

D. Va li chuyển động so với đường băng

Lời giải:

Đáp án D

   Va li đặt trên máy bay, nên sẽ chuyển động cùng phương chiều và cùng vận tốc với máy bay. Do đó va li chuyển động so với đường băng.

Câu 4: Hai chiếc tàu hỏa chạy trên các đường ray song song, cùng chiều, cùng vận tốc. Người ngồi trên chiếc tàu thứ nhất sẽ:

A. chuyển động so với tàu thứ hai

B. đứng yên so với tàu thứ hai

C. chuyển động so với tàu thứ nhất.

D. đứng yên so với đường ray

Lời giải:

Đáp án B

   Vì hai con tàu này chuyển động cùng phương, chiều, vận tốc nên nếu chọn tàu thứ hai làm mốc thì tàu thứ nhất sẽ là đứng yên.

Câu 5: Một chiếc thuyền chuyển động xuôi dòng với vận tốc 17km/h so với bờ sông. Nước chảy với vận tốc 3km/h so với bờ sông. Vận tốc của thuyền so với dòng nước là:

A. 20km/h

B. 17km/h

C. 14km/h

D. 3km/h

Lời giải:

Đáp án C

- Vì dòng nước và thuyền chuyển động cùng chiều nhau. Nên nếu chọn dòng nước là mốc thì vận tốc thuyền là:

   17 – 3 = 14 (km/h)

Câu 6: Một chiếc thuyền chuyển động thẳng đều với v = 8m/s so với mặt nước, còn mặt nước tĩnh lặng. Một người đi đều trên sàn thuyền có v = 1,6m/s so với thuyền. Xác định vận tốc của người đó so với mặt nước trong các trường hợp.

a) Người và thuyền chuyển động cùng chiều.

b) Người và thuyền chuyển động ngược chiều.

Lời giải:

- Gọi v₁₂ là vận tốc của người so với mặt nước.

   v₁ là vận tốc của người so với thuyền

   v₂ là vận tốc của thuyền so với mặt nước biển.

- a) Khi người và thuyền chuyển động cùng phương, chiều:

   v₁₂ = v₁ + v₂ = 1,6+8 = 9,6 (m/s)

- b) Khi người và thuyền chuyển động cùng phương, ngược chiều:

   v₁₂ = v₂ - v₁ = 8 - 1,6 = 6,4 (m/s)

Đáp số:

   a) 9,6m/s

   b) 6,4m/s

Câu 7: Một chiếc thuyền chuyển động ngược dòng với vận tốc 14km/h so với mặt nước. Nước chảy với vận tốc 2km/h so với bờ. Hãy tính vận tốc của thuyền so với bờ?

Lời giải:

- Vì thuyền và dòng nước chuyển động cùng phương và ngược chiều. Nên vận tốc thuyền so với mặt nước bằng tổng vận tốc của thuyền so với bờ và vận tốc dòng nước.

- Vận tốc thuyền so với bờ là:

   14 – 2 = 12 (km/h)

Đáp số: 12km/h

Câu 8: Một canô chạy thẳng đều xuôi dòng từ bến A đến bến B cách nhau 48km mất khoảng thời gian 4 giờ. Vận tốc của dòng chảy là 6km/h. Một đám bèo trôi theo dòng nước. Chọn đám bèo làm vật mốc thì vận tốc của ca nô là bao nhiêu?

Lời giải:

- Gọi v1 là vận tốc của ca nô so với bờ

   v₂ là vận tốc của nước so với bờ

   v₂₁ là vận tốc của ca nô so với đám bèo

- Vận tốc của ca nô với bờ là :

   v₁ =S : t = 48 : 4 = 12 (km/h)

- Đám bèo trôi theo dòng nước nên đám bèo chuyển động cùng phương, chiều và độ lớn với dòng nước. Ca nô cũng chuyển động cùng phương, chiều với dòng nước, nên ca nô chuyển động cùng phương, chiều với đám bèo.

- Vận tốc của ca nô so với đám bèo là:

   v₂₁ = v₁ - v₂ = 12 – 6 = 6 (km/h)

Đáp số: 6km/h

Câu 9: Hai bạn Quân và Thủy cùng xuất phát từ điểm A. Quân đi theo hướng từ A tới C với vận tốc 12km/h, còn Thủy đi theo hướng từ A đến B với vận tốc 8km/h. Nếu chọn Quân làm mốc tọa độ thì vận tốc của Thủy là bao nhiêu? Sau 30 phút thì khoảng cách giữa hai bạn là bao nhiêu?

Lời giải:

- Đổi 30 phút = 0,5 giờ

- Quân và Thủy chuyển động cùng phương và ngược chiều.

- Vận tốc của Thủy so với Quân là:

   12 + 8 = 20 (km/h)

- Sau 0,5 giờ thì khoảng cách giữa hai bạn là:

   0,5.20 = 10km

Đáp số: 20km/h; 10km

Câu 10: Lúc 7 giờ sáng, một canô xuôi dòng từ bến A đến bến B cách nhau 48km mất khoảng thời gian 2h. Cùng lúc ấy tại bến A có một đám bèo trôi theo dòng nước. Người ta thấy cứ sau 1 giờ thì thuyền và bèo cách nhau thêm 20km.

a) Chọn đám bèo làm vật mốc thì vận tốc của ca nô là bao nhiêu?

b) Ca nô sau khi đến B thì quay trở lại A. Khi đó vận tốc của thuyền so với đám bèo là bao nhiêu? Công suất của động cơ coi như không đổi.

Lời giải:

a) Mỗi 1 giờ thì thuyền và đám bèo cách xa nhau thêm 20km. Như vậy nếu chọn đám bèo làm mốc thì vận tốc của thuyền là 20km/h

b) Vận tốc của thuyền khi xuôi dòng là:

   48 : 2 = 24 (km/h)

- Vận tốc của dòng nước là:

   24 – 20 = 4 (km/h)

- Vận tốc của thuyền so với bờ khi ngược dòng là:

   20 – 4 = 16 (km/h)

- Đám bèo trôi theo dòng nước nên vận tốc của nó là 4km/h.

- Vận tốc của thuyền so với bèo là:

   16 + 4 = 20 (km/h)

Đáp số:

   a) 20km/h

   b) 20km/h

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 8 cực hay, có lời giải chi tiết khác:

• Dạng 7: Cách giải bài tập về Đồ thị chuyển động (cực hay)
• Dạng 8: Cách giải bài tập về Đòn bẩy (cực hay)
• Dạng 9: Cách giải bài tập về Ròng rọc (cực hay)
• Dạng 10: Cách giải bài tập về Mặt phẳng nghiêng (cực hay)
• Dạng 11: Cách giải bài tập về Lực đẩy Ác-si-mét (cực hay)

Xem thêm các loạt bài Để học tốt môn Vật Lí 8 hay khác:

• Giải bài tập Vật lý 8
• Giải sách bài tập Vật lí 8
• Giải VBT Vật Lí 8
• Top 36 Đề thi Vật Lí 8 có đáp án

---