Xác định vận tốc, quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều
Bài tập xác định vận tốc quãng đường thời gian có đáp án
Chuyển động thẳng đều là một trong những chuyên đề nền tảng của Vật lý 10, xuất hiện thường xuyên trong chương trình học cũng như các bài kiểm tra và đề thi. Việc thành thạo cách xác định vận tốc, quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều 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, phương pháp giải, mẹo tính nhanh và bài tập chuyển động thẳng đều có đáp án, hỗ trợ học sinh ôn tập hiệu quả và nâng cao kỹ năng giải bài.
Tính vận tốc trung bình
Công thức tính các đại lượng trong chuyển động thẳng đều
Sử dụng công thức trong chuyển động thẳng đều: 
\(S = v.t\)
Công thức tính vận tốc trung bình
\({v_{tb}} = \frac{S}{t} = \frac{{{S_1} + {S_2} + ... + {S_n}}}{{{t_1} + {t_2} + ... + {t_n}}}\)
Ví dụ minh họa tính các đại lượng trong chuyển động thẳng đều
Ví dụ 1: Một xe chạy trong 5 giờ, trong đó 2 giờ đầu xe chạy với tốc độ trung bình \(60km/h\), 3h sau xe chạy với tốc độ trung bình \(40km/h\).Tính vận tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động.
Hướng dẫn giải:
Quãng đường đi trong 2 giờ đầu: \(S_1 = v_1.t_1 = 120 km\)
Quãng đường đi trong 3 giờ sau: \(S_2 = v_2.t_2 = 120 km\)
Khi đó vận tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động là:
\({v_{tb}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = 48km/h\)
Ví dụ 2: Một xe đi nửa đoạn đường đầu tiên với tốc độ trung bình \(v_1=12km/h\) và nửa đoạn đường sau với tốc độ trung bình \(v_2 =20km/h\). Tính tốc độ trung bình trên cả đoạn đường.
Hướng dẫn giải:
Thời gian đi nửa đoạn đường đầu: \({t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{v_1}}} = \frac{S}{{2.12}} = \frac{S}{{24}}\)
Thời gian đi nửa đoạn đường cuối: \({t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{v_2}}} = \frac{S}{{2.20}} = \frac{S}{{40}}\)
Tốc độ trung bình: \({v_{tb}} = \frac{S}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{15.S}}{S} = 15km/h\)
Ví dụ 3: Một ô tô đi từ A đến B. Đầu chặng ô tô đi \(\frac{1}{4}\) tổng thời gian với \(v = 50km/h\). Giữa chặng ô tô đi ½ thời gian với \(v = 40km/h\). Cuối chặng ô tô đi \(\frac{1}{4}\) tổng thời gian với \(v = 20km/h\). Tính vận tốc trung bình của ô tô?
Hướng dẫn giải:
Quãng đường đi đầu chặng: \({S_1} = {v_1}.\frac{t}{4} = 12,5t\)
Quãng đường chặng giữa: \({S_2} = {v_2}.\frac{t}{2} = 20t\)
Quãng đường đi chặng cuối: \({S_1} = {v_1}.\frac{t}{4} = 5t\)
Vận tốc trung bình: \({v_{tb}} = \frac{{{S_1} + {S_2} + {S_3}}}{t}\)\(= \frac{{12,5t + 20t + 5t}}{t} = 37,5km/h\)
Ví dụ 4: Một người đi xe máy từ A tới B cách \(45km\). Trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc \(v_1\), nửa thời gian sau đi với \(v_2 = 2/3 v_1\). Xác định \(v_1, v_2\) biết sau 1 giờ 30 phút người đó đến B.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
\(S_1 + S_2 = 45\)
\($ \Leftrightarrow {v_1}.\frac{{1,5}}{2} + \frac{2}{3}{v_1}.\frac{{1,5}}{2} = 45\)
\(\Rightarrow {v_1} = 10,4km/h \Rightarrow {v_2} = 6,9km/h\)
Bài tập tự rèn luyện tính vận tốc, thời gian, quãng đường
Bài 1: Một ôtô đi trên con đường bằng phẳng với \(v = 60 km/h\), sau đó lên dốc 3 phút với \(v = 40km/h\). Coi ôtô chuyển động thẳng đều. Tính quãng đường ôtô đã đi trong cả giai đoạn.
Bài 2: Một ôtô đi trên quãng đường \(AB\) với \(v = 54km/h\). Nếu tăng vận tốc thêm \(6km/h\) thì ôtô đến B sớm hơn dự định 30 phút. Tính quãng đường \(AB\) và thòi gian dự định để đi quãng đường đó.
Bài 3: Một ôtô đi trên quãng đường \(AB\) với \(v = 54km/h\). Nếu giảm vận tốc đi \(9km/h\) thì ôtô đến B trễ hơn dự định 45 phút. Tính quãng đường \(AB\) và thời gian dự tính để đi quãng đường đó.
Bài 4: Hai xe cùng chuyển động đều trên đường thẳng. Nếu chúng đi ngược chiều thì cứ 30 phút khoảng cách của chúng giảm \(40km\). Nếu chúng đi cùng chiều thì cứ sau 20 phút khoảng cách giữa chúng giảm \(8km\). Tính vận tốc mỗi xe.
Bài 5: Một người đi xe máy chuyển động thẳng đều từ A lúc 5 giờ sáng và tới B lúc 7giờ 30 phút, \(AB = 150km\).
a.Tính vận tốc của xe.
b. Tới B xe dừng lại 45 phút rồi đi về A với \(v = 50km/h\). Hỏi xe tới A lúc mấy giờ.
Bài 6: Một người đi xe máy từ A đến B cách nhau \(2400m\). Nửa quãng đường đầu, xe đi với \(v_1\), nửa quãng đường sau đi với \(v_2 = ½ v_1\). Xác định \(v_1, v_2\) sao cho sau 10 phút xe tới B.
(Còn tiếp)
Đáp án bài tập tự rèn luyện
Bài 1.
Ta có:
\({S_1} = {v_1}.{t_1} = 5km\); \({S_2} = {v_2}.{t_2} = 2km\)
\(S = S_1 + S_2 = 7km\)
Bài 2.
Ta có:
\(S_1 = v_1.t_1 = 54t_1\)
\(S_2 = v_2.t_2 = 60.(t_1 – 0,5) = 60t_1 - 30\)
\(S_1 = S_2. t_1 = 5h\)
\(S = v_1.t_1 = 270km.\)
📚 Phần tiếp theo của tài liệu đã được tổng hợp trong file đính kèm, mời bạn tải về để đọc tiếp.
----------------------------------------------
Nắm vững công thức và phương pháp xác định vận tốc, quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều sẽ giúp học sinh giải quyết chính xác các bài tập Vật lý 10 và xây dựng nền tảng cho những chuyên đề tiếp theo về động học. Hãy luyện tập thường xuyên với các bài tập chuyển động thẳng đều có đáp án để rèn kỹ năng tính toán, tư duy phân tích và nâng cao kết quả học tập.
