Bài toán về chuyển động ném ngang có đáp án chi tiết
Cách giải bài toán ném ngang lớp 10
Bài toán về chuyển động ném ngang là một trong những chuyên đề quan trọng của Vật lý 10, kết hợp kiến thức về chuyển động theo phương ngang và sự rơi tự do theo phương thẳng đứng. Dạng bài này giúp học sinh rèn luyện khả năng phân tích chuyển động theo từng trục tọa độ, vận dụng linh hoạt các công thức động học để xác định thời gian bay, tầm ném, vận tốc và vị trí của vật. Trong bài viết này, bạn sẽ được hệ thống hóa lý thuyết trọng tâm, hướng dẫn phương pháp giải theo từng dạng cùng tuyển chọn bài tập Vật lý 10 có đáp án chi tiết, giúp ôn tập hiệu quả và nâng cao kỹ năng giải bài.
A. Khảo sát chuyển động của vật ném ngang
1. Chọn hệ trục toạ độ và gốc thời gian
Chọn hệ trục toạ độ Descartes xOy, trục Ox hướng theo vectơ vận tốc 
\(\overrightarrow v_0\), trục Oy hướng theo vectơ trọng lực \(\overrightarrow P\)
Chọn gốc thời gian lúc bắt đầu ném.
2. Phân tích chuyển động ném ngang
Chuyển động của các hình chiếu Mx và My trên các trục Ox và Oy gọi là các chuyển động thành phần của vật M.
+ Trên trục Ox ta có: ax = 0 ; vx = vo ; x = vot
+ Trên trục Oy ta có: ay = g ; vy = gt; \(y = \frac{1}{2}g{t^2}\)
B. Xác định chuyển động của vật
1. Dạng của quỹ đạo và vận tốc của vật
- Phương trình quỹ đạo: \(y = \frac{g}{{2{v_0}}}.{x^2}\)
- Phương trình vận tốc: \({v^2} = {v_0}^2 + {\left( {gt} \right)^2}\)
2. Thời gian chuyển động
\(t = \sqrt {\frac{{2.h}}{g}}\)
3. Tầm ném xa
\({L_{\max }} = {x_{\max }} = {v_0}.t = {v_0}.\sqrt {\frac{{2.h}}{g}}\)
C. Bài tập về chuyển động ném ngang
Phương pháp giải:
Vận dụng công thức tính tầm ném xa: \(L = {v_0}.t = {v_0}.\sqrt {\frac{{2.h}}{g}}\)
Công thức tính thời gian: \(t = \sqrt {\frac{{2.h}}{g}}\)
Công thức tính vận tốc khi chạm đất: v2= v02 + vy2 = v02 + (g.t)2
Bài 1: Một viên đạn được bắn theo phương ngang ở độ cao \(180m\) phải có vận tốc ban đầu là bao nhiêu để ngay lúc chạm đất có \(v = 100m/s\). Tính tầm ném xa của vật khi chạm đất.
Hướng dẫn giải:
Ta có: \(t = \sqrt {\frac{{2.h}}{g}} = 6s\)
v2 = vx2 + vy2 = v02 + (gt)2 ⇒ v0 = 80m/s
\(L = v_0.t = 480m\)
Bài 2: Một máy bay ném bom bay theo phương ngang ở độ cao \(2km\) với \(v = 504km/h\). Hỏi viên phi công phải thả bom từ xa cách mục tiêu (theo phương ngang) bao nhiêu để bơm rơi trúng mục tiêu?, lấy \(g = 10m/s^2\).
Hướng dẫn giải:
Ta có: \(L = {v_0}.\sqrt {\frac{{2.h}}{g}} = 2800m\)
Bài 3: Từ độ cao \(h = 80m\), người ta ném một quả cầu theo phương nằm ngang với \(v_0 = 20m/s\). Xác định vị trí và vận tốc của quả cầu khi chạm đất. Cho rằng sức cản của không khí không đáng kể, \(g = 10m/s^2\)
Hướng dẫn giải:
Ta có:
\(L = {v_0}.\sqrt {\frac{{2.h}}{g}} = 80m\)⇒ \(t = \sqrt {\frac{{2.h}}{g}} = 4s\)
v2 = vx2 + vy2 = v02 + (gt)2 = 44,7m/s
Bài 4: Một vật được ném lên thẳng đứng xuống dưới từ vị trí cách mặt đất \(30cm, v_0 = 5m/s\), lấy \(g = 10m/s^2\). Bỏ qua sức cản của không khí.
a.Thời gian từ lúc ném đến lúc vật chạm đất.
Vận tốc của vật lúc chạm đất.
Hướng dẫn giải:
Ta có: y = v0t + ½ g.t2 = 5t + 5t2
Khi chạm đất: y = 30cm
⇒ t = 2s (nhận) hoặc t = -3s (loại)
v = v0+ at = 25m/s
Bài 5: Từ sân thượng cao 20m một người đã ném một hòn sỏi theo phương ngang với v0 = 4m/s, g = 10m/s2.
a.Viết phương trình chuyển động của hòn sỏi theo trục Ox, Oy.
b. Viết phương trình quỹ đạo của hòn sỏi.
c. Hòn sỏi đạt tầm xa bằng bao nhiêu? Vận tốc của nó khi vừa chạm đất.
Hướng dẫn giải:
Chọn gốc tọa độ O ở sân thượng. Trục Ox thẳng đứng hướng xuống.
Gốc thời gian là lúc ném hòn sỏi.
Phương trình chuyển động của hòn sỏi: \(\left\{ \begin{array}{l}
x = {v_0}t\\
y = \frac{1}{2}g{t^2}
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 4.t\\
y = 5{t^2}
\end{array} \right.\)
Phương trình quỹ đạo của hòn sỏi.
Từ phương trình của x ⇒ t = x/2 thế vào phương trình của (y) ⇒ y = 5/16 x2 ; x ≥ 0
Có dạng y = ax2 là dạng parabol (a > 0; x ≥ 0) nên nó là nhánh hướng xuống của parabol đỉnh O.
Khi rơi chạm đất: y = 20cm
Tầm xa của viên sỏi: L = 8m ⇒t = 2s
📚 Phần tiếp theo của tài liệu đã được tổng hợp trong file đính kèm, mời bạn tải về để đọc tiếp.
---------------------------------------
Việc thành thạo bài toán về chuyển động ném ngang sẽ giúp học sinh hiểu sâu bản chất của chuyển động tổng hợp và tự tin xử lý các bài toán vận dụng trong chương trình Vật lý 10. Hãy kết hợp ghi nhớ công thức với luyện tập nhiều bài tập có đáp án để nâng cao tư duy phân tích, tăng tốc độ giải bài và đạt kết quả tốt trong các bài kiểm tra cũng như các kỳ thi.
