Bài 4 trang 28 sgk Vật lý 10 nâng cao

Bài 5: Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều

Bài 4 (trang 28 sgk Vật Lý 10 nâng cao)

Một ô tô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30m/s. Đến chân một con dốc, đột nhiên máy ngừng hoạt động và ô tô theo đà đi lên dốc. Nó luôn luôn chịu một gia tốc ngược chiều với vận tốc đầu bằng 2m/s₂ trong suốt quá trình lên dốc và xuống dốc.

a) Viết phương trình chuyển động của ô tô, lấy gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị trí chân dốc.

b) Tính quãng đường xa nhất theo sường dốc mà ô tô có thể lên được.

c) Tính thời gian đi hết quãng đường đó.

d) Tính vận tốc của ô tô sau 20s. Lúc đó ô tô chuyển động theo chiều nào?

Lời giải:

a) Phương trình chuyển động có dạng tổng quát:

=> Phương trình chuyển động của ô tô là: x = 30t – t² (x : m, t :s).

b) Từ lúc lên dốc đến khi dừng lại tại 1 vị trí trên sườn dốc, ô tô chỉ chuyển động theo 1 chiều trùng chiều dương của trục Ox nên:

d) Áp dụng công thức tính vận tốc:

v = v⁰ + at = 30 – 2.20 = -10m/s

Vì v < 0 => Ô tô đang chuyển động ngược chiều (+) của trục Ox, tức đi xuống đốc.