Tìm các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều

Chuyển động thẳng biến đổi đều là một trong những chuyên đề trọng tâm của Vật lý 10 , xuất hiện thường xuyên trong các bài kiểm tra, đề thi học kỳ và đề đánh giá năng lực. Việc thành thạo cách tìm các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều như vận tốc, gia tốc, quãng đường và thời gian sẽ giúp học sinh giải nhanh nhiều dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao. Bài viết dưới đây sẽ tổng hợp đầy đủ công thức cần nhớ, phương pháp giải từng dạng toán và bài tập Vật lý 10 có đáp án để hỗ trợ ôn tập hiệu quả.

Công thức tính vận tốc, thời gian, gia tốc, quãng đường

• Công thức cộng vận tốc: \(a = \frac{{v - {v_0}}}{t}\)
• Công thức vận tốc: \(v = v_0+ at\)
• Công thức quãng đường: \(S = v_0.t + \dfrac{1}{2} at^2\)
• Công thức độc lập thời gian: \(v^2– v_0^2 = 2.a.S\)

Trong đó: a > 0 nếu chuyển động nhanh dần đều; a < 0 nếu chuyển động chậm dần đều.

Ví dụ minh họa tính các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều

Hướng dẫn giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.

Ta có:

\(a = \frac{{{v_1} - {v_0}}}{{\Delta t}} = - 0,5m/{s^2};{v_2} = {v_0} + a.{t_2}\)\(\Rightarrow {t_2} = \frac{{{v_2} - {v_0}}}{a} = 20s\)

Khi dừng lại hẳn: v₃ = 0

v₃ = v₀ + at₃\(\Rightarrow {t_3} = \frac{{{v_3} - {v_0}}}{a} = 40s\)

b.Ta có: \(v_3^2 - v_0^2 = 2.a.S\)\(\Rightarrow S = \frac{{v_3^2 - v_0^2}}{{2.a}} = 400m\)

Hướng dẫn giải:

Ta có:

\(V = v_0 + a.t v_0 = -20a\). (1)

\(S = v_0t + \dfrac{1}{2} at^2\) (2)

Từ (1) và (2) suy ra \(a = -0,6m/s^2, v_0 = 12m/s.\)

Hướng dẫn giải:

Ta có:

\(v^2 – v_0^2 = 2.a.S => a = 0,05m/s^2\)

Vận tốc sau: \(v_1^2 – v_0^2 = 2.a.S\)

\(=>v_1=10\sqrt 2 (m/s)\).

Hướng dẫn giải:

Ta có:

\(S = v_0t +\frac{1}{2}  at^2\) => \(100 = 20t + t^2\)=> t = 4,14s (nhận) hoặc t = -24s ( loại )

\(V = v_0 + at =>v = 28m/s\)

Bài tập tự rèn luyện tìm các đại lượng trong chuyển động biến đổi đều

Bài 1: Một chiếc canô chạy với \(v = 16m/s, a = 2m/s^2\) cho đến khi đạt được \(v = 24m/s\) thì bắt đầu giảm tốc độ cho đến khi dừng hẳn. Biết canô bắt đầu tăng vận tốc cho đến khi dừng hẳn là 10s. Hỏi quãng đường canô đã chạy.

Bài 2: Một xe chuyển động nhanh dần đều đi được \(S = 24m, S_2 = 64m\) trong 2 khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là 4s. Xác định vận tốc ban đầu và gia tốc.

Bài 3: Một ôtô chuyển động thẳng nhanh dần đều với \(v_0 = 10,8km/h\). Trong giây thứ 6 xe đi được quãng đường \(14m.\)

a. Tính gia tốc của xe.

b. Tính quãng đường xe đi trong 20s đầu tiên.

(Còn tiếp)

Đáp án bài tập tự rèn luyện

Bài 1.

Ta có:

\(v = v_0 + at_1\)⇔ \(24 = 16 + 2.t_1\) ⇔ \(t_1 = 4s\) là thời gian tăng tốc độ.

Vậy thời gian giảm tốc độ: \(t_2 = t – t_1 = 6s\)

Quãng đường đi được khi tăng tốc độ: \(S_1 = v_0t_1 + 1/2 at_1^2 = 80m\)

Quãng đường đi được từ khi bắt đầu giảm tốc độ đến khi dừng hẳn:

\(S_2 = v_0t_2 + 1/2 at_2^2 = 72m\)

\(S = S_1 + S_2 = 152m\)

Bài 2.

Ta có:

\(S_1 = v_{01}.t_1 + ½ at_1^2\)\(=> 4.v_{01} + 8=>a = 24 (1)\)

\(S_2 = v_{02}.t_2 + 1/2.at_2^2\)\(=>4.v_{01} + 8a = 64 (2)\)

Mà \(v_{02} = v_1 = v_{01} + at_2 (3)\)

Giải (1), (2), (3) ta được : v₀₁ = 1m/s, a = 2,5m/s²

📄 Do dung lượng nội dung lớn, tài liệu chi tiết được cung cấp dưới dạng file tải về.

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

Nắm vững công thức và phương pháp tìm các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều sẽ giúp học sinh giải quyết chính xác các bài toán động học và tạo nền tảng cho những chuyên đề nâng cao của Vật lý 10. Hãy luyện tập thường xuyên với các bài tập Vật lý 10 có đáp án để rèn kỹ năng tính toán, phân tích dữ kiện và nâng cao kết quả học tập.