Giải mục IV trang 42, 43 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
Câu hỏi 1
Giải câu hỏi 1 trang 42 SGK Vật Lí 10
1. Hãy tính độ dịch chuyển của chuyển động có đồ thị (v-t) vẽ ở Hình 9.3b. Biết mỗi cạnh của ô vuông nhỏ trên trục tung ứng với 2 m/s, trên trục hoành ứng với 1 s.
2. Chứng tỏ rằng có thể xác định được giá trị của gia tốc dựa trên đồ thị (v - t).
Phương pháp giải:
Dựa vào đồ thị hình 9.3b.
Lời giải chi tiết:
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.
Từ đồ thị ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_0} = 4\left( {m/s} \right);v = 16\left( {m/s} \right)\\t = 6\left( s \right)\end{array} \right.\)
Suy ra: Độ dịch chuyển là:
\(d = \frac{{\left( {4 + 16} \right).6}}{2} = 60\left( m \right)\)
2.
Ta có: Gia tốc: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\)
Từ đồ thị ta thấy: Độ biến thiên vận tốc các khoảng thời gian bằng nhau là 2 m/s.
Xét giữa 2 thời điểm A và B:
=> \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{{v_B} - {v_A}}}{{{t_A} - {t_B}}} = \frac{{12 - 8}}{{4 - 3}} = \frac{2}{1} = 2(m/{s^2})\)
Vậy có thể xác định được giá trị của gia tốc dựa trên đồ thị v – t.
Câu hỏi 2
Giải câu hỏi 2 trang 42 SGK Vật Lí 10
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:
\(d = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\) (9.4)
2. Từ công thức (9.2) và (9.4) chứng minh rằng:
\({v^2} - v_0^2 = 2.a.d\) (9.5)
Lời giải chi tiết:
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: \(d = {s_{ht}} = \frac{{(v + {v_0}).t}}{2} = \frac{1}{2}{v_0}t + \frac{1}{2}vt\) (1)
Lại có: \(a = \frac{{v - {v_0}}}{t} \Rightarrow v = at + {v_0}\) (2)
Thay (2) vào (1) ta được:
\(d = \frac{1}{2}{v_0}t + \frac{1}{2}(at + {v_0})t = \frac{1}{2}{v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} + \frac{1}{2}{v_0}t\)
\( \Rightarrow d = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\) (đpcm)
2.
Ta có: \({v_t} = {v_0} + at\) (9.2)
\(d = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\) (9.4)
+ Bình phương 2 vế của (9.2) ta được:
\({v^2} = v_0^2 + 2{v_0}.at + {a^2}{t^2} = v_0^2 + a(2{v_0}t + a{t^2})\) (1)
+ Từ (9.4) ta có:
\(2{\rm{d}} = 2{v_0}t + a{t^2}\) (2)
Thay (2) vào (1) ta được:
\({v^2} = v_0^2 + a.2{\rm{d}} \Leftrightarrow {v^2} - v_0^2 = 2{\rm{a}}.d\) (đpcm)
Câu hỏi 3
Giải câu hỏi 3 trang 42 SGK Vật Lí 10
Hãy dùng đồ thị (v – t) vẽ ở 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 câu c bằng cách dùng công thức.
Phương pháp giải:
- Dựa vào đồ thị hình 9.4 để mô tả chuyển động.
- Sử dụng công thức tính độ dịch chuyển, gia tốc.
Lời giải chi tiết:
a) Mô tả chuyển động:
- Trong 4 giây đầu tiên: chuyển động chậm dần đều từ 8 m/s đến 0 m/s
- Từ giây thứ 4 đến giây thứ 6: bắt đầu tăng tốc với vận tốc -2 m/s
- Từ giây thứ 6 đến giây thứ 9: chuyển động thẳng đều với vận tốc – 2 m/s
b) Độ dịch chuyển:
- Trong 4 giây đầu:
Độ dịch chuyển bằng diện tích tam giác vuông có cạnh đáy là t và chiều cao là v.
\({d_1} = \frac{1}{2}.{t_1}.{v_1} = \frac{1}{2}.4.8 = 16\left( m \right)\)
- Trong 2 giây tiếp theo:
Độ dịch chuyển bằng diện tích tam giác vuông có cạnh đáy là t và chiều cao là v.
\({d_2} = \frac{1}{2}.{t_2}.{v_2} = \frac{1}{2}.2.( - 4) = - 4\left( m \right)\)
- Trong 3 giây cuối:
Độ dịch cuyển bằng diện tích hình chữ nhật có chiều dài là t và chiều rộng là v.
\({d_3} = {v_3}.{t_3} = - 4.3 = - 12\left( m \right)\)
c)
Gia tốc của chuyển động trong 4 giây đầu:
\(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{8 - 0}}{{4 - 0}} = 2\left( {m/{s^2}} \right)\)
d)
Gia tốc của chuyển động từ giây thứ 4 đến giây thứ 6:
\(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{ - 4 - 0}}{{6 - 4}} = - 2\left( {m/{s^2}} \right)\)
* Kiểm tra kết quả bằng công thức:
Độ dịch chuyển:
- Trong 4 giây đầu:
\({d_1} = {v_0}{t_1} + \frac{1}{2}a{t_1}^2 = 0.4 + \frac{1}{2}{.2.4^2} = 16\left( m \right)\)
- Trong 2 giây tiếp theo:
\({d_2} = {v_0}{t_2} + \frac{1}{2}a{t_2}^2 = 0.2 + \frac{1}{2}.( - 2){.2^2} = - 4\left( m \right)\)
- Trong 3 giây cuối:
\({d_3} = {v_3}t = - 4.3 = - 12\left( m \right)\)
=> Trùng với kết quả khi dùng đồ thị.
Bài tập vận dụng
Giải bài tập vận dụng trang 43 SGK Vật Lí 10
1. Đồ thị vận tốc – thời gian ở Hình 9.5 mô tả chuyển động của một chú chó con đang chạy trong một 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 và 10s bằng đồ thị và bằng công thức.
2. Một vận động viên đua xe đạp đường dài vượt qua vạch đích với tốc độ 10 m/s. Sau đó vận động viên này đi chậm dần đều thêm 20 m 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 đó cần để dừng lại kể từ khi cán đích.
c) Tính vận tốc trung bình của người đó trên quãng đường dừng xe.
Phương pháp giải:
1.
- Dựa vào đồ thị hình 9.5.
- Sử dụng công thức tính độ dịch chuyển, gia tốc.
2.
Sử dụng các công thức tính gia tốc, thời gian, vận tốc.
Lời giải chi tiết:
1.
a) Mô tả chuyển động:
- Trong 2 giây đầu tiên: chuyển động thẳng đều với vận tốc 1 m/s.
- Từ giây thứ 2 đến giây thứ 4: chuyển động nhanh dần đều
- Từ giây 4 đến giây 7: chuyển động chậm dần
- Từ giây 4 đến giây 8: dừng lại
- Từ giây 8 đến giây 9: chuyển động nhanh dần theo chiều âm
- Từ giây 9 đến giây 10 chuyển động thẳng đều với vận tốc -1 m/s.
b) Quãng đường đi được và độ dịch chuyển:
- Sau 2 giây:
\({s_1} = {d_1} = {v_1}{t_1} = 1.2 = 2\left( {m/s} \right)\)
- Sau 4 giây:
\({s_2} = {d_2} = {s_1} + \frac{1}{2}(1 + 3).2 = 2 + 4 = 6\left( m \right)\)
- Sau 7 giây:
+ Quãng đường:
\({s_3} = {s_2} + \frac{1}{2}.3.\left( {7 - 4} \right) = 6 + 4,5 = 10,5\left( m \right)\)
+ Độ dịch chuyển:
\({d_3} = {d_2} + \frac{1}{2}.(3).\left( {7 - 4} \right) = 6 + 4,5 = 10,5\left( m \right)\)
- Sau 10 giây:
+ Quãng đường:
\({s_4} = {s_3} + s' = 10,5 + 0,5 + 1 = 12\left( m \right)\)
+ Độ dịch chuyển:
\({d_4} = {d_3} + d' = 10,5 - 0,5 - 1 = 9\left( m \right)\)
* Kiểm tra bằng công thức:
- Sau 2 giây:
\({s_1} = {d_1} = {v_1}{t_1} = 1.2 = 2\left( {m/s} \right)\)
- Sau 4 giây:
\(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{3 - 1}}{{4 - 2}} = \frac{2}{2} = 1\left( {m/{s^2}} \right)\)
\({s_2} = {d_2} = {d_1} + {v_1}{t_1} + \frac{1}{2}at_1^2 = 2 + 1.2 + \frac{1}{2}{.1.2^2} = 6\left( m \right)\)
- Sau 7 giây:
\(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{0 - 3}}{{7 - 4}} = \frac{2}{2} = - 1\left( {m/{s^2}} \right)\)
+ Quãng đường và độ dịch chuyển từ giây 4 đến giây 7 là:
\(d' = s' = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} = 3.3 + \frac{1}{2}( - 1).{(7 - 4)^2} = 4,5\left( m \right)\)
=> Quãng đường và độ dịch chuyển đi được sau 7 giây là:
\({d_3} = {s_3} = {d_2} + d' = 6 + 4,5 = 10,5\left( m \right)\)
- Sau 10 giây:
+ Từ giây 7 – 8: đứng yên
+ Từ giây 8 – 9:
\(a = \frac{{ - 1 - 0}}{{9 - 8}} = - 1\left( {m/{s^2}} \right)\)
\(d = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} = 0.1 + \frac{1}{2}\left( { - 1} \right){.1^2} = - 0,5\left( m \right)\)
s = 0,5 m
+ Từ giây 9 – 10:
\(d = vt = - 1.1 = - 1\left( m \right)\)
s = 1 m
Suy ra: độ dịch chuyển và quãng đường đi được sau 10 giây lần lượt là:
\({d_4} = {d_3} - 0,5 - 1 = 10,5 - 0,5 - 1 = 9\left( m \right)\)
\({s_4} = {s_3} - 0,5 - 1 = 10,5 + 0,5 + 1 = 12\left( m \right)\)
=> Kiểm tra thấy các kết quả trùng nhau.
2.
a)
Gia tốc của vận động viên trong đoạn đường sau khi qua vạch đích là:
\({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{ad}} \Leftrightarrow a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2{\rm{d}}}} = \frac{{{0^2} - {{10}^2}}}{{2.20}} = - 2,5\left( {m/{s^2}} \right)\)
b)
Thời gian vận động viên đó cần để dừng lại kể từ khi cán đích là:
\(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} \Leftrightarrow \Delta t = \frac{{\Delta v}}{a} = \frac{{0 - 10}}{{ - 2,5}} = 4\left( s \right)\)
c)
Vận tốc trung bình của người đó trên quãng đường dừng xe là:
\(v = \frac{d}{t} = \frac{{20}}{4} = 5\left( {m/s} \right)\)
- Bài 4. Độ dịch chuyển và quãng đường đi được trang 21, 22, 23, 24, 25 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
- Giải mục I trang 22 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục II trang 23, 24 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục III trang 23, 24 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục IV trang 25 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục I trang 26, 27 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Bài 5. Tốc độ và vận tốc trang 26, 27, 28, 29 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
- Giải mục II trang 27, 28, 29 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục I trang 30 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục II trang 30 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Bài 6. Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động trang 30, 31, 32, 33 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
- Giải mục III trang 31, 32, 33 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục I trang 34 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Bài 7. Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trang 34, 35, 36 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
- Giải mục II trang 35 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục III trang 36 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục I trang 37 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Bài 8. Chuyển động biến đổi. Gia tốc trang 37, 38, 39 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
- Giải mục II trang 38, 39 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục I trang 40 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Bài 9. Chuyển động thẳng biến đổi đều trang 40, 41, 42, 43 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
- Giải mục III trang 41 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Giải mục I trang 44 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- Bài 10. Sự rơi tự do trang 44, 45, 46 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
Để học tốt SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức, loạt bài giải bài tập SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 10.
Lớp 10 | Các môn học Lớp 10 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 10 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 10 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- SBT Toán 10 Nâng cao
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Toán 10 - Kết nối tri thức
- SGK Toán 10 - Cánh diều
- SGK Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Toán 10 - Kết nối tri thức
Vật Lý
- SBT Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật Lí 10 - Cánh diều
- SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
Hóa Học
- SBT Hóa học 10 Nâng cao
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Hóa 10 – Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SGK Hóa 10 - Cánh diều
- SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Hóa 10 - Kết nối tri thức
Ngữ Văn
- Soạn văn 10
- SBT Ngữ văn lớp 10
- SBT Văn 10 - Cánh diều
- SBT Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Văn 10 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - chi tiết
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - chi tiết
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - chi tiết
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - siêu ngắn
Sinh Học
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SBT Sinh lớp 10 - Cánh diều
- SBT Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh 10 - Cánh diều
- SGK Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Sinh 10 - Kết nối tri thức
GDCD
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Kết nối tri thức
Tin Học
Tiếng Anh
- SBT Tiếng Anh lớp 10
- SBT Tiếng Anh 10 - English Discovery
- SBT Tiếng Anh 10 - Bright
- SBT Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- SBT Tiếng Anh 10 - Friends Global (Chân trời sáng tạo)
- SBT Tiếng Anh 10 - Global Success (Kết nối tri thức)
- Tiếng Anh 10 - Bright
- Tiếng Anh 10 - Explore New Worlds
- Tiếng Anh 10 - English Discovery
- Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- Tiếng Anh 10 - Friends Global
- Tiếng Anh 10 - Global Success
Công Nghệ
Lịch Sử & Địa Lý
- Tập bản đồ Địa lí lớp 10
- SBT Địa lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Địa lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Cánh Diều
- SGK Địa lí lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Tập bản đồ Lịch sử lớp 10
- SGK Lịch sử 10 - Cánh Diều
- SGK Lịch sử 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Lịch sử 10 - Kết nối tri thức