Trang chủ Lớp 10 Vật lý Bài tập Bài 5. Tốc độ và vận tốc có đáp án

Bài tập Bài 5. Tốc độ và vận tốc có đáp án

Bài tập Bài 5. Tốc độ và vận tốc có đáp án

  • 961 lượt thi

  • 15 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

17/07/2024

Trong đời sống, tốc độ và vận tốc là hai đại lượng đều dùng để mô tả sự nhanh chậm của chuyển động. Em đã từng sử dụng hai đại lượng này trong những trường hợp cụ thể nào?

Xem đáp án

Em đã từng sử dụng hai đại lượng này khi nói:

- Xe máy đi với tốc độ 40 km/h.

- Ca nô chạy với tốc độ 12 m/s.

- Máy bay đang bay theo hướng Bắc với vận tốc 200 m/s.

- Đàn chim đang bay về phía Nam với vận tốc 30 km/h.


Câu 2:

17/07/2024
Một vận động viên người Nam Phi đã lập kỉ lục thế giới về chạy ba cự li: 100 m, 200 m và 400 m (Bảng 5.1). Hãy dùng hai cách trên để xác định vận động viên này chạy nhanh nhất ở cự li nào.
Một vận động viên người Nam Phi đã lập kỉ lục thế giới về chạy ba cự li: 100 m, 200 m và 400 m (Bảng 5.1). Hãy dùng hai cách trên để xác định vận động viên này chạy nhanh nhất ở cự li nào. (ảnh 1)
Xem đáp án

Cách 1: So sánh quãng đường đi được trong cùng một thời gian.

- Quãng đường vận động viên chạy được trong 1 s ở mỗi cự li là:

+ Cự li 100 m: s1=1009,9810,02m

+ Cự li 200 m:s2=20019,9410,03m

+ Cự li 400 m:s3=40043,459,21m

Trong cùng 1 s, quãng đường vận động viên chạy được ở cự li 200 m lớn nhất.

 Vận động viên chạy nhanh nhất trong cự li 200 m.

Cách 2: So sánh thời gian để đi cùng một quãng đường.

- Thời gian để vận động viên chạy quãng đường 100 m ở mỗi cự li là:

+ Cự li 100 m: t1 = 9,98 s

+ Cự li 200 m:t2=19,942=9,97s

+ Cự li 400 m:t3=43,45410,86s

Với cùng quãng đường 100 m, thời gian vận động viên chạy ở cự li 200 m ngắn nhất.

 Vận động viên chạy nhanh nhất ở cự li 200 m.


Câu 3:

17/07/2024

Tại sao tốc độ này được gọi là tốc độ trung bình?

Xem đáp án

Tốc độ này được gọi là tốc độ trung bình vì đó là tốc độ xét trên quãng đường đủ lớn, trong khoảng thời gian đủ dài. Hơn nữa trên cả quãng đường này, có lúc vật đi với tốc độ cao hơn, có lúc lại đi với tốc độ thấp hơn, nên đây chỉ là tốc độ đại diện cho cả quá trình chuyển động nhanh hay chậm trên quãng đường.


Câu 4:

20/07/2024

Hãy tính tốc độ trung bình ra đơn vị m/s và km/h của nữ vận động viên tại một số giải thi đấu dựa vào Bảng 5.2.

Hãy tính tốc độ trung bình ra đơn vị m/s và km/h của nữ vận động viên tại một số giải thi đấu dựa vào Bảng 5.2. (ảnh 1)

Xem đáp án

Tốc độ trung bình của nữ vận động viên tại các giải thi đấu là:

- Giải điền kinh quốc gia 2016:

v1=s1t1=10011,648,59m/s30,92  km/h

- Giải SEA Games 29 (2017):

v2=s2t2=10011,568,65m/s=31,14  km/h

- Giải SEA Games 30 (2019):

v3=s3t3=10011,548,67m/s31,21  km/h


Câu 5:

21/07/2024

Bố bạn A đưa A đi học bằng xe máy vào lúc 7 giờ. Sau 5 phút xe đạt tốc độ 30 km/h. Sau 10 phút nữa, xe tăng tốc độ lên thêm 15 km/h. Đến gần trường, xe giảm dần tốc độ và dừng trước cổng trường lúc 7 giờ 30 phút.

a) Tính tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường. Biết quãng đường từ nhà đến trường dài 15 km.

b) Tính tốc độ của xe vào lúc 7 giờ 15 phút và 7 giờ 30 phút. Tốc độ này là tốc độ gì?

Xem đáp án

a) Thời gian xe máy đi từ nhà đến trường là:

Δt=7h307h=30min=0,5h

- Tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường:

v=ΔsΔt=150,5=30km/h

b) Theo đề bài ta có:

- Sau 5 phút kể từ khi xuất phát, xe đạt tốc độ 30 km/h.

- Sau 10 phút nữa, xe tăng tốc lên thêm 15 km/h.

 Tốc độ của xe vào lúc 7 giờ 15 phút là: v1 = 15 + 30 = 45 km/h

- Xe dừng trước cổng trường lúc 7 giờ 30 phút.

Tốc độ của xe lúc 7 giờ 30 phút là: v2 = 0 km/h

- Cả 2 tốc độ này đều là tốc độ tức thời vì lúc này bố bạn A đang đọc số chỉ của tốc kế trên xe máy.


Câu 6:

17/07/2024

Một người đi xe máy qua ngã (Hình 5.1) với tốc độ trung bình 30 km/h theo hướng Bắc. Sau 3 phút người đó đi đến vị trí nào trên hình?

Một người đi xe máy qua ngã tư (Hình 5.1) với tốc độ trung bình 30 km/h theo hướng Bắc. Sau 3 phút người đó đi đến vị trí nào trên hình? (ảnh 1)

Xem đáp án

Đổi 3 phút = 360  = 0,05 h

Quãng đường người đó đi được trong 3 phút là:

s = v. t = 30 . 0,05 = 1,5 km

 Sau 3 phút đi với vận tốc 30 km/h theo hướng Bắc thì người đó đi đến vị trí E.


Câu 8:

19/09/2024

Bạn A đi học từ nhà đến trường theo lộ trình ABC (Hình 5.2). Biết bạn A đi đoạn đường AB = 400 m hết 6 phút, đoạn đường BC = 300 m hết 4 phút. Xác định tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của bạn A khi đi từ nhà đến trường.

Bạn A đi học từ nhà đến trường theo lộ trình ABC (Hình 5.2). Biết bạn A đi đoạn đường AB = 400 m hết 6 phút, đoạn đường BC = 300 m hết 4 phút. Xác định tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của bạn A khi đi từ nhà đến trường. (ảnh 1)

Xem đáp án

Đổi 6 phút = 360 s; 4 phút = 240 s.

- Tốc độ trung bình của bạn A khi đi từ nhà đến trường là:

v=st=sAB+sBCtAB+tBC=400+300360+240=7006001,17m/s

- Vận tốc trung bình của bạn A khi đi từ nhà đến trường là:

v=dt=ACt=AB2+BC2tAB+tBC=4002+3002360+240=5006000,83m/s

*Lý thuyết liên quan

1. Định nghĩa

- Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.

- Ở lớp 8, công thức vận tốc trung bình được sử dụng trong chuyển động không đều:

Vận tốc trung bình của một chuyển động không đều trên một quãng đường được tính bằng công thức: Bạn A đi học từ nhà đến trường theo lộ trình ABC (Hình 5.2). Biết bạn A đi đoạn đường AB = 400 m hết 6 phút, đoạn đường BC = 300 m hết 4 phút. Xác định tốc độ trung bình và vận tốc trung bình (ảnh 1) 

- Ở lớp 10: Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tốc trung bình Công thức tính vận tốc trung bình hay nhất có phương trùng với đường thẳng quỹ đạo. Vận tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 cho biết, nếu chất điểm giữ nguyên vận tốc bằng vận tốc trung bình thì trong khoảng thời gian đó nó sẽ đi được quãng đường M1M2.

2. Công thức

- Chọn trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo thì giá trị đại số của vectơ vận tốc trung bình bằng:

Công thức tính vận tốc trung bình hay nhất 

Trong đó:

+ x1, x2: tọa độ của chất điểm tại các thời điểm t1, t2

+ Δx là độ dời của vật trong khoảng thời gian từ t1 đến t2

- Từ công thức tính vận tốc trung bình, ta có thể tính:

+ Thời gian đi được: Bạn A đi học từ nhà đến trường theo lộ trình ABC (Hình 5.2). Biết bạn A đi đoạn đường AB = 400 m hết 6 phút, đoạn đường BC = 300 m hết 4 phút. Xác định tốc độ trung bình và vận tốc trung bình (ảnh 1) 

+ Quãng đường đi được: Δx = vtb.Δt 

3. Kiến thức mở rộng

- Nếu chất điểm chuyển động theo một chiều và lấy chiều đó làm chiều dương của trục tọa độ thì độ dời trùng với quãng đường đi được.

- Phân biệt giữa quãng đường đi được và độ dời:

+ Quãng đường đi được:


Câu 9:

23/07/2024

Hãy xác định vận tốc của hành khách đối với mặt đường nếu người này chuyển động về cuối đoàn tàu với vận tốc có cùng độ lớn 1 m/s.

Xem đáp án

- Theo dữ kiện ở phần lí thuyết, đoàn tàu đang chuyển động thẳng với vận tốc trung bình là 36 km/h = 10 m/s.

Gọi:

 v1,3 là vận tốc của hành khách so với mặt đường.

 v1,2 là vận tốc của hành khách so với tàu.

v2,3  là vận tốc của tàu so với mặt đường.

Ta có: v1,3=v1,2+v2,3

Vì chiều của hành khách đi ngược lại so với chiều của tàu chạy nên v1,2v2,3

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu.

Vận tốc của hành khách đối với mặt đường nếu người này chuyển động về cuối đoàn tàu với vận tốc có độ lớn 1 m/s là: v1,3=v1,2+v2,3=1+10=9m/s 


Câu 10:

19/07/2024
Một người bơi trong bể bơi yên lặng có thể đạt tới vận tốc 1 m/s. Nếu người này bơi xuôi dòng sông có dòng chảy với vận tốc 1 m/s thì có thể đạt vận tốc tối đa là bao nhiêu?
Xem đáp án

Gọi v1,2 là vận tốc của người so với nước.

v2,3 là vận tốc của nước so với bờ sông.

v1,3 là vận tốc của người so với bờ sông.

Vì các chuyển động trên đều là chuyển động thẳng theo hướng của người bơi.

Nên người này bơi xuôi dòng sông có dòng chảy với vận tốc 1 m/s thì có thể đạt vận tốc tối đa là:

v1,3=v1,2+v2,3=1+1=2m/s


Câu 11:

17/07/2024

Một ca nô chạy hết tốc lực trên mặt nước yên lặng có thể đạt 21,5 km/h. Ca nô này chạy xuôi dòng sông trong 1 giờ rồi quay lại thì phải mất 2 giờ nữa mới về tới vị trí ban đầu. Hãy tính vận tốc chảy của dòng sông.

Xem đáp án

Gọi v1,2  là vận tốc của ca nô so với nước.

v2,3 là vận tốc của nước so với bờ.

v1,3 là vận tốc của ca nô so với bờ.

Khi ca nô đi xuôi dòng ta có:

v1,3=v1,2+v2,3=21,5+v2,3d=(21,5+v2,3).t1=21,5+v2,3

Khi ca nô đi ngược dòng ta có:

v1,3=v1,2v2,3=21,5v2,3d=(21,5v2,3).t2=(21,5v2,3).2

Từ (1) và (2) ta có: 
21,5+v2,3=21,5v2,3.23.v2,3=21,5v2,3=7,17km/h

Vậy vận tốc chảy của dòng sông là 7,17 km/h


Câu 12:

17/07/2024

Một máy bay đang bay theo hướng Bắc với vận tốc 200 m/s thì bị gió từ hướng Tây thổi vào với vận tốc 20 m/s. Xác định vận tốc tổng hợp của máy bay lúc này.

Xem đáp án

Gọi vận tốc của máy bay so với gió là v1,2

Vận tốc của gió so với đường bay là v2,3

Vận tốc của máy bay so với đường bay là v1,3=v1,2+v2,3

Từ giản đồ vectơ suy ra: v1,3=v1,22+v2,32=2002+202201m/s

Một máy bay đang bay theo hướng Bắc với vận tốc 200 m/s thì bị gió từ hướng Tây thổi vào với vận tốc 20 m/s. Xác định vận tốc tổng hợp của máy bay lúc này. (ảnh 1)
Ta có: tanα=v1,2v2,3=20020=10α84,29o

Vậy vận tốc của máy bay lúc này là 201 m/s theo hướng 84,29o Đông – Bắc.


Câu 13:

22/07/2024

Một người lái máy bay thể thao đang tập bay ngang. Khi bay từ A đến B thì vận tốc tổng hợp của máy bay là 15 m/s theo hướng 60o Đông – Bắc và vận tốc của gió là 7,5 m/s theo hướng Bắc.

Hãy chứng minh rằng khi bay từ A đến B thì người lái phải luôn hướng máy bay về hướng Đông.

Xem đáp án

Gọi vận tốc của gió theo hướng Bắc là v1  có độ lớn là 7,5 m/s.

Vận tốc tổng hợp của máy bay: v  có hướng 60o Đông – Bắc có độ lớn là 15 m/s.

Gọi vận tốc của máy bay theo phương ngang là v2  sẽ thỏa mãn v=v1+v2

Sử dụng quy tắc cộng vectơ trong toán học xác định được v2  như hình vẽ dưới.

Một người lái máy bay thể thao đang tập bay ngang. Khi bay từ A đến B thì vận tốc tổng hợp của máy bay là 15 m/s theo hướng 60o Đông – Bắc và vận tốc của gió là 7,5 m/s theo hướng Bắc. Hãy chứng minh rằng khi bay từ A đến B thì người lái phải luôn hướng máy bay về hướng Đông. (ảnh 1)

Xét tam giác ABC có v = 2v1CAB^=60o nên ΔABC  là tam giác vuông tại C. Suy ra α=30o.

Chứng tỏ v2  vuông góc với v1 và có hướng Đông, tức là người lái phải luôn hướng máy bay về hướng Đông.


Câu 14:

17/07/2024
Tự xác định được tốc độ chuyển động ca mình trong một số trường hợp đơn giản.
Xem đáp án

Ví dụ:

Quãng đường từ nhà em đến trường dài 5 km. Hằng ngày em đạp xe đến trường mất 20 phút. Tốc độ chuyển động của em là:

v=st=5.100020.604,17m/s


Câu 15:

18/07/2024

Sử dụng đúng các thuật ngữ tốc độ và vận tốc trong các tình huống khác nhau.

Xem đáp án

Để sử dụng đúng các thuật ngữ tốc độ và vận tốc, em cần phân biệt được tốc độ và vận tốc:

Tốc độ

Vận tốc

- là đại lượng vô hướng.

- là đại lượng vectơ.

- được tính bằng thương số của quãng đường và thời gian đi hết quãng đường đó.

v=st

- được tính bằng thương số của độ dịch chuyển và khoảng thời gian dịch chuyển

v=dt

Khi vật chuyển động thẳng theo một hướng thì tốc độ và vận tốc có độ lớn bằng nhau

Ví dụ: ta có thể nói chiếc xe máy chuyển động từ A đến B với tốc độ là 20 km/h.

Ví dụ: ta có thể nói xe máy chuyển động từ vị trí A với vận tốc 20 km/h theo hướng Tây – Bắc để đến vị trí B.


Bắt đầu thi ngay