Bài tập về chuyển động thẳng đều

Sách cánh diều

Đổi lựa chọn

Bài viết trình bày định nghĩa, đặc điểm, đồ thị và các phương trình trong chuyển động thẳng đều, dạng bài tập xác định vận tốc, tốc độ trung bình, lập phương trình chuyển động và xác định vị trí - thời điểm hai vật gặp nhau

I- CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

1. Định nghĩa

Chuyển động thẳng đều là chuyển động thẳng, trong đó chất điểm có vận tốc tức thời không đổi.

Định nghĩa khác: Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ  đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.

-  Đặc điểm của chuyển động thẳng đều

       + Quỹ đạo chuyển động: là một đường thẳng

       + Vận tốc chuyển động: không đổi

       + Gia tốc chuyển động: bằng không

- Công thức liên hệ giữa v - s - t của chuyển động thẳng đều

\(v = \dfrac{s}{t}\)

Trong đó:

       + v: vận tốc của chuyển động thẳng đều

       + s: quãng đường đi được

       + t: thời gian đi hết quãng đường s

2. Phương trình chuyển động thẳng đều

\(x = {x_0} + v(t - {t_0})\)

Trong đó:

       + x: tọa độ của vật tại thời điểm t

       + x0: tọa độ của vật tại thời điểm ban đầu t0

       + v: vận tốc tức thời (gọi tắt là vận tốc) của vật

       + t0: gốc thời gian

+ Để đơn giản: ta chọn gốc thời gian t0 = 0

+ Quãng đường vật đi được sau khoảng thời gian \(\Delta t\) : \(s = \left| v \right|\Delta t\)

+ Nếu vật chuyển động thẳng và không đổi chiều ta có: \(\Delta x = x - {x_0} = s\)(độ dời bằng quãng đường)

+ Dấu của vận tốc phụ thuộc vào chiều dương mà ta chọn, nếu vật chuyển động cùng chiều dương \(v > 0\) , vật chuyển động ngược chiều dương \(v < 0\).

II- ĐỒ THỊ CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

1. Đồ thị tọa độ theo thời gian (x - t)

\(x = {x_0} + vt\) dạng đồ thị giống đồ thị của hàm số \(y = ax + b\)

Bài tập về chuyển động thẳng đều - ảnh 1

Độ dốc của đường thẳng:

\(tag\alpha  = \dfrac{{x - {x_0}}}{t} = v\)

2. Đồ thị vận tốc theo thời gian (v - t)

Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc không thay đổi \(v = {v_0}\)

Đồ thị biểu diễn vận tốc theo thời gian là một đường thẳng song song với trục thời gian.

Bài tập về chuyển động thẳng đều - ảnh 2

III-  CÁC DẠNG BÀI TẬP

1. Tính vận tốc, tốc độ trung bình

Vận dụng công thức: \(v = \dfrac{s}{t}\)

\(v = \dfrac{{{x_2} - {x_1}}}{{{t_2} - {t_1}}}\)

2. Lập phương trình chuyển động - Xác định vị trí và thời điểm hai vật gặp nhau

- Lập phương trình chuyển động

+ Bước 1: Chọn hệ quy chiếu (HQC)

  • Trục tọa độ: Ox trùng với quỹ đạo chuyển động
  • Gốc tọa độ (thường gắn với vị trí ban đầu của vật)
  • Gốc thời gian: (lúc vật bắt đầu chuyển động
  • Chiều dương: thường chọn chiều chuyển động của vật làm gốc

+ Bước 2: Xác định gốc tọa độ và gốc thời gian

+ Bước 3: Xác định vận tốc

+ Bước 4: Viết phương trình chuyển động

- Xác định vị trí và thời điểm hai vật gặp nhau

+ Khi hai vật gặp nhau thì \({x_1} = {x_2}\)

+ Khi hai vật cách nhau một khoảng \(\Delta s\) thì \(\left| {{x_1} - {x_2}} \right| = \Delta s\)