Cách giải bài tập về Đồ thị chuyển động (cực hay)

Bài viết Cách giải bài tập về Đồ thị chuyển động với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về Đồ thị chuyển động.

Cách giải bài tập về Đồ thị chuyển động (cực hay)

A. Phương pháp giải

Học sinh cần nắm được các khái niệm về chuyển động cơ học, mốc tọa độ (vật mốc), các vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian, vân tốc theo thời gian.

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. Đồ thị chuyển động

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

   + Đồ thị tọa độ theo thời gian trong chuyển động thẳng đều là một đường thẳng. Đồ thị có thể đi qua hoặc không đi qua gốc tọa độ.

   + Khi vật ở vị trí M thì nó cách mốc một khoảng x_M, và đã đi được một khoảng thời gian t_M.

- Đồ thị vận tốc theo thời gian:

   Đồ thị vận tốc theo thời gian của chuyển động thẳng đều là 1 đường thằng song song với trục thời gian

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một vật nhỏ chuyển động thẳng đều có đồ thị như trên hình vẽ. Kết luận nào dưới đây là chính xác?

A. Vật chuyển động từ điểm A cách mốc 5km

B. Vật chuyển động từ vị trí mốc O

C. Vật chuyển động từ vị trí cách mốc 5m

D. Vật chuyển động từ vị trí cách mốc 2,5km

Lời giải:

Đáp án B

Dựa trên đồ thị ta thấy khi xuất phát (t=0) vật ở đúng vị trí mốc O

Ví dụ 2: Dựa vào đồ thị chuyển động của vật như trên hình vẽ, em hãy cho biết: sau 2 giờ kể từ khi xuất phát thì vật cách điểm xuất phát bao nhiêu km?

A. 25km      B. 50km

C. 75km      D. 100km

Lời giải:

Đáp án B

Dựa vào đồ thị ta thấy lúc 2 giờ kể từ khi xuất phát thì vật đã đi được quãng đường 50km và cách điểm xuất phát 50km

Ví dụ 3: Một xe máy xuất phát từ điểm A và chuyển động thẳng đều. Chọn điểm O cách A 25km làm mốc. Trong các đồ thị dưới đây, đồ thị nào là đồ thị chuyển động của xe máy?

A. Hình 4      B. Hình 3

C. Hình 2      D. Hình 1

Lời giải:

Đáp án C

Vì điểm xuất phát cách mốc 25km, mà trong 4 đồ thị trên chỉ có đồ thị ở hình 2 thỏa mãn điều kiện này.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Dựa vào đồ thị chuyển động của vật, em hãy cho biết trong các kết luận dưới đây, kết luận nào là chính xác?

A. Vật xuất phát từ vị trí mốc

B. Điểm xuất phát cách mốc 250m

C. Mốc cách điểm xuất phát 50m

D. Điểm xuất phát cách mốc 10m

Lời giải:

Đáp án C

Tại thời điểm t = 0 vật cách mốc 50m. Như vậy vật xuất phát từ vị trí cách mốc 50m

Câu 2: Đồ thị trên biểu diễn sự phụ thuộc vận tốc theo thời gian của một chất điểm. Kết luận nào dưới đây là chính xác?

A. Chất điểm chuyển động đều với vận tốc 5km/h

B. Chất điểm chuyển động đều với vận tốc 5km

C. Chất điểm đứng yên.

D. Chất điểm chuyển động từ điểm cách mốc 5km

Lời giải:

Đáp án A

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vận tốc theo thời gian của chất điểm là một đường thẳng song song với trục thời gian. Vậy vật chuyển động đều, và vận tốc của vật là 5km/h

Câu 3: Hình trên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tọa độ theo thời gian của một vật. Kết luận nào dưới đây là chính xác?

A. Vật chuyển động đều với vận tốc 25km/h

B. Vật luôn cách mốc 25km

C. Vật chuyển động với vận tốc 25km/s

D. Mỗi giây vật đi được 15m

Lời giải:

Đáp án B

Dựa vào đồ thị ta thấy khoảng cách của vật với mốc không thay đổi theo thời gian. Như vậy vật luôn cách mốc 25km.

Câu 4: Một vật chuyển động thẳng đều có đồ thị tọa độ theo thời gian như trên hình vẽ. Dựa vào đồ thị trên hãy cho biết vật chuyển động với vận tốc là bao nhiêu?

A. 75m/s      B. 50m/s

C. 25m/s      D. 150m/s

Lời giải:

Đáp án C

- Áp dụng công thức:

   

- Vận tốc của vật là 25 (m/s)

Câu 5: Một chất điểm chuyển động thẳng đều có đồ thị như hình vẽ. Sau bao lâu thì vật đi hết quãng đường?

A. 100s      B. 75s

C. 5s      D. 4s

Lời giải:

Đáp án D

- Lúc ban đầu vật cách mốc 100m. Sau 1 giây vật cách mốc 75m, vậy vận tốc của vật là 25m/s.

- Thời gian vật đi hết quãng đường là:

   100 : 25 = 4 (giây)

Câu 6: Một xe khách xuất phát từ vị trí cách bến xe 20km và đang đi ra xa bến xe. Biết xe chuyển động thẳng đều với vận tốc 40km/h. Hãy vẽ đồ thị tọa độ theo thời gian của xe khách với mốc là bến xe.

Lời giải:

Xe khách xuất phát từ vị trí cách bến xe (mốc) 20km. Sau một giờ xe khách sẽ ở cách bến xe 60km. Từ đó ta có đồ thị

Câu 7: Đồ thị sự phụ thuộc tọa độ theo thời gian của một xe khách như trên hình vẽ. Biết xe khách cần đi tới một điểm cách mốc 100km. Hỏi sau bao lâu kể từ khi xuất phát xe khách sẽ đến được điểm đó?

Lời giải:

- Vận tốc của xe khách là:

- Xe khách sẽ đến được điểm đó sau:

   100 : 20 = 5 (giờ)

Đáp số: 5 giờ

Câu 8: Một chất điểm chuyển động thẳng đều, với đồ thị vận tốc – thời gian được cho như hình vẽ. Quãng đường mà chất điểm đi được trong thời gian 3 giờ là bao nhiêu?

Lời giải:

- Từ đồ thi ta có vận tốc của chất điểm là:

   v = 35km/h

- Quãng đường mà chất điểm đi được trong thời gian 3 giờ là:

   35.3 = 105 (km)

Đáp số: 105km

Câu 9: Đồ thị chuyển động của một xe máy như trên hình vẽ. Em hãy mô tả chuyển động của xe máy.

Lời giải:

- Xe máy chuyển động thẳng đều với vận tốc 40km/h và xuất phát từ vị trí cách mốc 10km.

- Ban đầu xe chuyển động về phía mốc, sau khi đi qua mốc xe tiếp tục đi thêm 30 km nữa.

- Tại đây xe máy nghỉ lại 30 phút. Sau đó xe máy chuyển động quay trở lại mốc với vận tốc 40km/h.

Câu 10: Đồ thị tọa độ theo thời gian của một xe đạp và một ô tô được cho như trên hình vẽ. Biết ô tô đi nhanh hơn xe đạp. Em hãy cho biết đồ thị nào là của ô tô, của xe đạp? giải thích? Hai xe gặp nhau tại đâu? Khi đó ô tô đã đi được bao lâu?

Lời giải:

- Đồ thị a cho thấy ban đầu vật ở cách mốc 90km, sau 2 giờ vật cách mốc 50km. Như vậy vận tốc của vật là:

   (90 – 50) : 2 = 20 (km/h)

- Đồ thị b cho thấy ban đầu vật ở vị trí mốc, sau 1 giờ kể từ mốc thời gian vật bắt đầu chuyển động và đến 2 giờ thì vật cách mốc 50km. Như vậy vận tốc của vật này là:

   50 : (2 -1) = 50 (km/h)

Vậy a là đồ thị của xe đạp, b là đồ thị của ô tô.

   Hai xe gặp nhau ở điểm cách mốc 50km. Khi đó ô tô đã đi được 1 giờ.

D. Bài tập bổ sung

Bài 1: 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 2: 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 3: 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 4: 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?

Bài 5: 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 6: 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 7: 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 8: 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: 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 10: 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?

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

• 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)
• Dạng 12: Phương pháp tính Áp lực, áp suất cực hay có lời giải

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

---