Soạn Vật lý 10 Bài 9 KNTT: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Hướng dẫn Soạn Vật lý 10 Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Vật lý 10 trang 40, 41, 42, 43 bộ Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Hi vọng, qua bài viết này các em học sinh có thể nắm vững nội dung bài và hiểu bài tốt hơn.

Bài 9. Chuyển động thẳng biến đổi đều trang 40, 41, 42, 43 SGK Vật lý 10 Kết nối tri thức

>>> Xem thêm: [Sách mới KNTT] Lý thuyết Vật lí 10 Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều - Thời gian (Sơ đồ tư duy)

Khởi động 

Trả lời câu hỏi trang 40 SGK Vật lý 10

Hình trên mô tả sự thay đổi vị trí và vận tốc của ô tô, người sau những khoảng thời gian bằng nhau. Hai chuyển động này có gì giống nhau, khác nhau.

Lời giải:

- Giống: đều là chuyển động thẳng và có gia tốc không thay đổi.

- Khác nhau:

+ Chuyển động của ô tô có vận tốc tăng dần đều sau những khoảng thời gian bằng nhau nên đây là chuyển động nhanh dần đều.

+ Chuyển động của người có vận tốc giảm dần đều nên đây là chuyển động chậm dần đều.

I. Gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều

Trả lời câu hỏi trang 40 SGK Vật lý 10

Câu 1: Tính gia tốc của các chuyển động trong hình vẽ ở đầu bài.

Câu 2: Các chuyển động trong hình vẽ ở đầu bài có phải là chuyển động thẳng biến đổi đều hay không?

Lời giải:

Câu 1:

- Gia tốc của ô tô là:

- Gia tốc của người chạy bộ là:

Câu 2: Các chuyển động trong câu 1 là chuyển động thẳng biến đổi đều

III. Đồ thị của vận tốc- thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều

Trả lời câu hỏi trang 41 SGK Vật lý 10

Câu 1: Từ đồ thị trong hình 9.1

a. Hãy viết công thức liên hệ giữa a với v và t của từng chuyển động ứng với từng đồ thị

b. Chuyển động nào là chuyển động nhanh dần đều, chậm dần đều.

Câu 2: Hình 9.2 là đồ thị vận tốc - thời gian trong chuyển động của một bạn đang đi siêu thị. Hãy dựa vào đồ thị để mô tả bằng lời chuyển động của bạn đó (khi nào đi đều, đi nhanh lên, chậm lại, nghỉ)

Lời giải:

Câu 1:

a)

- Đồ thị a: v = at

- Đồ thị b: v = v₀ + at (vì vật chuyển động theo chiều dương)

- Đồ thị c: v = v₀ – at (vì vật chuyển động theo chiều âm)

b) 

Chuyển động ở đồ thị a và b là chuyển động nhanh dần đều.

Chuyển động ở đồ thị c là chuyển động chậm dần đều.

Câu 2:

- Trong 6 giây đầu bạn này đi đều

- Trong 2 giây tiếp theo, bạn đi chậm dần

- Trong 1 giây tiếp , bạn lại đi đều.

- Trong 1 giây tiếp nữa, bạn lại đi chậm dần.

- Từ giây thứ 8 đến giây thứ 9, bạn đi đều

- Từ giây thứ 9 đến giây thứ 10 thì bạn đi nhanh hơn

IV. Độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều .

Trả lời câu hỏi trang 42 SGK Vật lý 10

Câu 1: Hãy tính độ dịch chuyển của chuyển động có đồ thị (v - t) ở hình 9.3. Biết mỗi cạnh của ô vuông nhỏ trên trục tung ứng với 2m/s, trên trục hoành là 1s.

Câu 2: Chứng tỏ rằng có thể xác định được giá trị của gia tốc dựa trên đồ thị (v - t)

Lời giải:

Câu 1:

- Biết mỗi cạnh của ô vuông nhỏ trên trục tung ứng với 2 m/s, trên trục hoành ứng với 1 s nên tính được độ lớn của v₀ = 2.2 = 4m/s; v = 2.8 = 16m/s; t = 1.6 = 6s

- Độ dịch chuyển của chuyển động là:

Câu 2:

Khi vật chuyển động từ A đến B ta có:

Do đó, ta có thể xác định được giá trị của gia tốc dựa trên đồ thị (v – t).

Trả lời câu hỏi trang 42 SGK Vật lý 10

Câu 1: Biết độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều có độ lớn bằng diện tích giới hạn đồ thị (v - t ) trong thời gian t của chuyển động. Hãy chứng minh rằng công thức tính độ lớn của độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều là : d = v₀t + 1/2a.t²

Câu 2: Từ 2 công thức d = v₀t + 1/2a.t² và v_t = v₀ + a.t. Chứng minh rằng : v²t − v₀² = 2a.d

Lời giải:

Câu 1:

Độ dịch chuyển có độ lớn bằng diện tích của hình thang vuông có đường cao là t và các đáy có độ lớn v0, v.

Diện tích hình thang: 

Lại có:

Thay (2) vào (1) ta được:

Câu 2:

Ta có: 

v_t = v₀ + at  (9.2)

d = v₀t + 1/2at² (9.4)

+ Bình phương 2 vế của (9.2) ta được:

v²=v₀² + 2v₀.at + a²t² = v₀² + a (2v₀t + at²)   (1)

+ Từ (9.4) ta có:

2d = 2v₀t+at²  (2)

Thay (2) vào (1) ta được:

v² = v₀² + a.2d ⇔ v²−v ₀² = 2a.d  (đpcm)

Trả lời câu hỏi trang 42 SGK Vật lý 10

Câu hỏi: Hãy dùng đồ thị hình 9.4 để :

a. Mô tả chuyển động

b. Tính độ dịch chuyển trong 4 giây đầu, 2 giây tiếp theo và 3 giây cuối

c. Tính gia tốc của chuyển động trong 4 giây đầu.

d. Tính gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6.

Kiểm tra kết quả của câu b và c bằng cách dùng công thức.

Lời giải:

a) 

Mô tả chuyển động :

Trong 6 giây đầu, vận tốc của chuyển động là giảm dần., chuyển động là chậm dần.

Từ giây thứ 6 đến giây thứ 9 thì vận tốc giữ nguyên, không đổi, chuyển động thẳng nhanh dần đều.

Từ giây thứ 6 đến giây thứ 9 vật chuyển động thẳng đều.

b) Tính độ dịch chuyển bằng cách tính diện tích giới hạn của đồ thị (v – t) với trục hoành.

- Độ dịch chuyển trong 4 giây đầu: d₁ = 1/2.8.4 = 16m

- Độ dịch chuyển trong 2 giây tiếp theo: d₂ = 1/2.2.(-4) = -4m

- Độ dịch chuyển trong 3 giây cuối: d₃ = 3.(-4) = -12m

c) Gia tốc của chuyển động trong 4 giây đầu:

d) Gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6:

Kiểm tra kết quả bằng cách dùng công thức:

- Độ dịch chuyển trong 4 giây đầu:

d₁ = v₀t₁ + 1/2a₁t₁² = 8.4 + 1/21².(-2).4² = 16m

- Độ dịch chuyển trong 2 giây tiếp theo:

d₂ = v₁t₂ + 1/2a²t₂² = 0.2 + 1/2.1².(-2).2² = -4m

- Độ dịch chuyển trong 3 giây cuối:

d₃ = v₂.t₃ = (-4).3 = -12m

Chứng tỏ kết quả này trùng với kết quả tính toán bằng đồ thị.

Trả lời câu hỏi trang 43 SGK Vật lý 10

Câu 1: Đồ thị vận tốc - thời gian ở hình 9.5 mô tả chuyển động của một chú chó con trong một con ngõ thẳng và hẹp. 

a. Hãy mô tả chuyển động của chú chó

b. Tính quãng đường đi được và độ dịch chuyển của chú chó sau : 2s, 4s, 7s, 10s bằng đồ thị và bằng công thức. 

Câu 2: Một vận động viên đua xe đạp đường dài vượt qua vạch đích với tốc độ 10m/s . Sau đó vận động viên này đi chậm dần đều thêm 20m mới dừng lại. Coi chuyển động của vận động viên là thẳng .

a. Tính gia tốc của vận động viên trong đoạn đường sau khi qua vạch đích

b. Tính thời gian vận động viên cần để dừng lại kể từ khi cán đích

c. Tính vận tốc trung bình của người đó trên đoạn đường dừng xe

Lời giải:

Câu 1:

a. Mô tả chuyển động của chú chó :

- Từ giây thứ 0 đến giây thứ 2: chuyển động thẳng đều với vận tốc 1 m/s.

- Từ giây thứ 2 đến giây thứ 4: chuyển động thẳng nhanh dần đều từ 1 m/s đến 3 m/s. Từ giây thứ 8 đến giây thứ 9: chuyển động thẳng nhanh dần đều theo chiều ngược lại (theo chiều âm).

- Từ giây thứ 4 đến giây thứ 7: chuyển động chậm dần đều từ 3 m/s về 0 m/s. Từ giây thứ 9 đến giây thứ 10: chuyển động thẳng đều theo chiều âm.

- Từ giây thứ 7 đến giây thứ 8: đứng yên.

b) Quãng đường đi được và độ dịch chuyển:

- Sau 2 giây:

s₁ = d₁ = v₁t₁ = 1.2 = 2(m/s)

- Sau 4 giây:

s₂ = d₂ = s₁ + 1/2(1+3).2 = 2 + 4 = 6(m)

- Sau 7 giây:

+ Quãng đường:

s₃ = s₂ + 1/2.3.(7−4) = 6 + 4,5 = 10,5(m)

+ Độ dịch chuyển:

d₃ = d₂ + 1/2.3.(7−4) = 6 + 4,5 = 10,5(m)

- Sau 10 giây:

+ Quãng đường:

s₄ = s₃ + s′ = 10,5 + 0,5 + 1 = 12(m)

+ Độ dịch chuyển:

d₄ = d₃ + d′ = 10,5 − 0,5 − 1 = 9(m)

* Kiểm tra bằng công thức:

- Sau 2 giây:

s₁ = d₁ = v₁t₁ = 1.2 = 2(m/s)

- Sau 4 giây:

s₂ = d₂ = d₁ + v₁t₁ + 1/2at₁² = 2 + 1.2 + 1/2.1.2² = 6(m)

- Sau 7 giây:

+ Quãng đường và độ dịch chuyển từ giây 4 đến giây 7 là:

d′ = s′ = v₀t + 1/2at² = 3.3 + 1/2(−1).(7−4)² = 4,5(m)

=> Quãng đường và độ dịch chuyển đi được sau 7 giây là:

d₃ = s₃ = d₂ + d′ = 6 + 4,5 = 10,5(m)

- Sau 10 giây:

+ Từ giây 7 – 8: đứng yên

+ Từ giây 8 – 9:

d = v₀t + 1/2at² = 0.1+1/2(−1).1² = −0,5(m)

s = 0,5 m

+ Từ giây 9 – 10:

d = vt = (−1).1 = −1(m)

s = 1 m

Suy ra: độ dịch chuyển và quãng đường đi được sau 10 giây lần lượt là:

d₄ = d₃ − 0,5 − 1 = 10,5 − 0,5 − 1 = 9(m)

s₄ = s₃ − 0,5 − 1 = 10,5 + 0,5 +1 = 12(m)

=> Kiểm tra thấy các kết quả trùng nhau.

Câu 2:

a)

Áp dụng công thức: v²−v²₀ = 2ad

Gia tốc của vận động viên trong đoạn đường sau khi qua vạch đích (khi dừng lại v = 0) là

b) Thời gian vận động viên cần để dựng lại kể từ khi cán đích là:

c) Vận tốc trung bình của người đó trên quãng đường dừng xe là:

Hoặc có thể áp dụng công thức:

>>> Xem toàn bộ: Soạn Vật lý 10 Kết nối tri thức

-----------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Soạn Vật lý 10 Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều trong bộ SGK Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Top lời giải đã có đầy đủ các bài soạn cho các môn học trong các bộ sách mới Cánh Diều, Chân trời sáng tạo, Kết nối tri thức. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Top lời giải để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt!