Giao diện mới của VnDoc Pro: Dễ sử dụng hơn - chỉ tập trung vào lớp bạn quan tâm. Vui lòng chọn lớp mà bạn quan tâm: Lưu và trải nghiệm

Đóng

Điểm danh hàng ngày

Hôm nay +3
Ngày 2 +3
Ngày 3 +3
Ngày 4 +3
Ngày 5 +3
Ngày 6 +3
Ngày 7 +5

Bạn đã điểm danh Hôm nay và nhận 3 điểm! Đăng nhập ngay để nhận điểm

Nhắn tin Zalo VNDOC để nhận tư vấn mua gói Thành viên hoặc tải tài liệu Hotline hỗ trợ: 0936 120 169

VnDoc.com

Bài tập ném vật thẳng đứng hướng xuống trong Vật lý 10 (có đáp án)

Chuyên đề Vật lý 10 có đáp án

Bài trước

Tải về

Bài sau

Lớp: Lớp 10

Môn: Toán

Dạng tài liệu: Chuyên đề

Loại: Tài liệu Lẻ

Loại File: Word + PDF

Phân loại: Tài liệu Tính phí

Cách giải ném vật thẳng đứng hướng xuống

Ném vật thẳng đứng hướng xuống là dạng bài quan trọng trong Vật lý 10, thường xuất hiện trong các bài kiểm tra và đề thi học kỳ, yêu cầu học sinh vận dụng linh hoạt công thức chuyển động thẳng biến đổi đều. Bài viết tổng hợp bài tập ném vật thẳng đứng hướng xuống trong Vật lý 10 (có đáp án), kèm phương pháp giải rõ ràng, giúp học sinh nắm chắc bản chất và làm bài hiệu quả.

A. Công thức ném vật thẳng đứng hướng xuống

Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống gốc toạ độ O tại điểm ném và gốc thời gian là lúc ném.

Vận tốc: $\upsilon = \upsilon_{0} - gt$

Toạ độ: $x = \upsilon_{0}t - g\frac{t^{2}}{2}$

B. Bài tập ví dụ minh họa bài toán ném vật thẳng đứng hướng xuống

Ví dụ 1: Một người đứng ở mép trên đỉnh của một toà nhà cao tầng ném hai quả bóng A và B. Quả bóng A được ném thẳng đứng lên trên, quả bóng B được ném thẳng đứng xuống dưới cùng tốc độ với quả bóng A. Bỏ qua sức cản của không khí. Quan hệ về tốc độ của hai quả bóng khi chúng chạm đất là

A. $\upsilon_{A} < \upsilon_{B}$

B. $\upsilon_{A} > \upsilon_{B}$

C. $\upsilon_{A} = \upsilon_{B}$

D. $\upsilon_{A}$ có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn $\upsilon_{B}$ tuỳ theo khối lượng của hai quả bóng.

Hướng dẫn giải

Gọi $\upsilon_{0}'$ là tốc độ của quả bóng A khi rơi xuống tới vị trí ném ban đầu

Gọi $h_{\max}$ là khoảng cách từ điểm ném tới vị trí quả bóng A đạt độ cao cực đại, là chiều cao của tháp

- Khi quả bóng A chuyển động từ điểm ném tới điểm đạt độ cao cực đại (tại đó vận tốc của vật =0)

$v_{0A}^{2} - 0^{2} = 2gh_{\max}$ (1)

- Khi quả bóng A rơi từ điểm đạt độ cao cực đại tới điểm ném ban đầu:

$v_{0A}^{2} - 0^{2} = 2gh_{\max}$ (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow v_{OA}' = v_{0A}$

Bài toán cho $\upsilon_{OA} = \upsilon_{OB}$ $\Rightarrow v_{0A} = v_{0A}' = v_{0B}$

Nếu gọi t là thời gian để quả bóng rơi từ vị trí ngang đỉnh tháp tới đất thì tốc độ của các quả bóng khi chạm đất là:

$v_{A} = \sqrt{v_{0A}^{2} + 2gh} = \sqrt{v_{0A}^{2} + 2gh} = \sqrt{v_{0B}^{2} + 2gh} = v_{B}$

Chú ý: Khi ném vật thẳng đứng lên trên, tại mỗi vị trí trên quỹ đạo chuyển động của vật, tốc độ của vật khí vật chuyển động lên bằng tốc độ của vật khi chuyển động xuống

Ví dụ 2: Từ một đỉnh tháp cao ném thẳng đứng một vật lên trên với vận tốc đầu $\upsilon_{0}$ thời gian để vật chạm đất là $t_{1}$ . Cũng như đỉnh tháp trên ném thẳng đứng vật xuống dưới cùng vận tốc đầu $\upsilon_{0}$ , vật sẽ chạm đất trong thời gian $t_{2}$ . Bỏ qua sức cản của không khí. Nếu thả vật rơi tự do từ đỉnh tháp trên thì thời gian để vật chạm đất sẽ là

A. $\frac{t_{1} + t_{2}}{2}$ B. $\frac{t_{1} - t_{2}}{2}$ C. $\sqrt{\frac{t_{1}}{t_{2}}}$ D. $\sqrt{t_{1}t_{2}}$

Hướng dẫn giải

Chọn trục toạ độ Ox thẳng đứng hướng xuông gốc O tại đỉnh tháp.

Gọi là chiều cao của tháp

Ném vật thẳng đứng hướng lên, khi vật chạm đất :

$x_{1} = - v_{0}t_{1} + g\frac{t_{1}^{2}}{2} = h$ (1)

Ném vật thẳng đứng hướng xuống, khi vật chạm đất :

$x_{2} = v_{0}t_{2} + g\frac{t_{2}^{2}}{2} = h$ (2)

(1) và (2) $\Rightarrow v_{0} = \frac{g}{2}\left( t_{1} - t_{2} \right);h = \frac{g}{2}t_{1}t_{2}$

Thả tự do, khi vật chạm đất : $x_{3} = g\frac{t^{2}}{2} = h \Rightarrow t = \sqrt{\frac{2h}{g}} = \sqrt{t_{1}t_{2}}$

Chú ý: Từ độ cao h ném vật với vận tốc $\upsilon_{0}$ khi hướng lên vật chạm đất trong thời gain $t_{1}$ , khi hướng xuống vật chạm đất trong thời gian $t_{2}$ , thì khi thả tự do thời gian vật chạm đât là $t = \sqrt{t_{1}t_{2}}$

Ví dụ 3: Từ một đỉnh tháp cao 400m so với đất, một người thả rơi một vật xuống dưới. ở cùng thời điểm đó, từ mặt đất một vật khác được ném thẳng đứng lên trên với tốc độ 50m/s cùng đường chuyển động với vật ném xuống. Lấy $g = 10m/s^{2}$ , bỏ qua sức cản của không khí. Hai vật sẽ gặp nhau ở vị trí cách mặt đất

A. 100m B. 320m C. 80m D. 240m

Hướng dẫn giải

Chọn trục toạ độ Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O tại đỉnh tháp, gốc thời gian tại lúc ném vật

Toạ độ của vật ném xuống sau thời gian t là : $x_{1} = g\frac{t^{2}}{2}$

Cũng trong thời gian này, toạ độ vật ném lên : $x_{2} = x_{0} - v_{0}t + g\frac{t^{2}}{2} = 400 - 50t + g\frac{t^{2}}{2}$

Khi hai vật gặp nhau $x_{1} = x_{2} \Leftrightarrow g\frac{t^{2}}{2} = 400 - 50t + g\frac{t^{2}}{2} \Rightarrow t = 8s$

$\Rightarrow x_{2} = 320m$

Ví dụ 4: Từ đỉnh thap cao 200m, đồng thời ném một quả bóng thẳng đứng hướng xuống và một quả bóng thẳng đứng hướng lên với cùng tốc độ 10m/s. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy $g = 10m/s^{2}$ . Thời gian mà hai quả bóng chạm đất cách nhau gần bằng

A. 12 s B. 6 s C. 2 s D. 1 s

Hướng dẫn giải

Thời gian để quả bóng ném lên đạt độ cao cực đại là:

$t = \frac{\upsilon_{0}}{g} = 1s$

Vậy thời gian để quả bóng ném lên trở lại vị trí ngang đỉnh tháp là .

Lưu ý: Tốc độ của quả bóng ném lên khi quay về ngang đỉnh tháp cũng bằng $\upsilon_{0}$

Do đó quả bóng ném lên sẽ chạm đất sau quả bóng ném xuống bằng 2s.

📥 Để xem trọn vẹn nội dung và ví dụ minh họa, bạn vui lòng tải tài liệu tham khảo tại đây.

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

Nắm vững bài tập ném vật thẳng đứng hướng xuống sẽ giúp học sinh xử lý tốt các bài toán liên quan đến rơi tự do và động học chất điểm trong chương trình Vật lý 10.

Tải về

Chọn file muốn tải về: