Lý thuyết Chuyển động ném – Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

Lý thuyết Vật lí 10 Bài 9: Chuyển động ném

A. Lý thuyết Chuyển động ném

1. CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG

a. Mô tả chuyển động ném ngang

- Quỹ đạo của viên bi vàng có dạng đường cong.

- Trên trục Ox: hình chiếu vị trí của viên bi vàng di chuyển được những quãng đường như nhau sau những khoảng thời gian bằng nhau. Do đó trên phương này, viên bi vàng chuyển động thẳng đều.

- Trên trục Oy: hình chiếu vị trí của viên bi vàng hoàn toàn trùng với vị trí của viên bi màu đỏ ở hình 9.2. Do đó trên phương này, viên bi vàng chuyển động nhanh dần đều.

b. Giải thích chuyển động ném ngang

* Trên trục Ox

- Gia tốc: a_x  = 0 nên vật chuyển động thẳng đều trên Ox

- Vận tốc v_x = v_o là hằng số

- Phương trình chuyển động: x = v_o.t

* Trên trục Oy

- Gia tốc: a_y  = g là hằng số nên vật chuyển động nhanh dần đều trên Oy (do vecto hình chiếu vận tốc $\overrightarrow{v_y}$ và gia tốc $\overrightarrow{g}$ luôn cùng chiều).

- Vận tốc: v_y = g.t

- Phương trình chuyển động: $y=\frac{1}{2}g.t^2$

- Dạng của quỹ đạo: phương trình quỹ đạo của vật có dạng: $y=\frac{g}{2v_o^2}.x^2$

Như vậy, quỹ đạo của vật là một nhánh của đường parabol

- Thời gian rơi của vật: $t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$

- Tầm xa: khoảng cách xa nhất (theo phương ngang) so với vị trí ném được xác định: $L=x_{\text{max}}=v_o.t=v_o.\sqrt{\frac{2h}{g}}$

2. CHUYỂN ĐỘNG NÉM XIÊN

Mục đích: Tìm điều kiện về ném vật trong không khí ở một độ cao h xác định để đạt được tầm xa lớn nhất

- Tầm xa của chuyển động ném xiên phụ thuộc vào góc ném và độ lớn vận tốc tại điểm ném.

B. Bài tập Trắc nghiệm Chuyển động ném

Câu 1: Một vật ở độ cao 5 m so với mặt đất, được truyền vận tốc ban đầu $v_0=2m/s$

Theo phương ngang. Xác định thời gian rơi của vật. Lấy $g=10m/s^2$.

A. 1 s

B. 2 s

C. 3 s

D. 4 s

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: A.

Ta có: $t=\sqrt{\frac{2.h}{g}}=\sqrt{\frac{2.5}{10}}=1s$

Câu 2: Quỹ đạo của vật ném ngang trong hệ tọa độ Oxy là

A. một nhánh của đường Parabol.

B. đường thẳng đi qua gốc tọa độ.

C. là đường thẳng vuông góc với trục Oy.

D. là đường thẳng vuông góc với trục Ox.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: A.

Quỹ đạo của vật ném ngang trong hệ tọa độ Oxy là một nhánh của đường Parabol vì phương trình quỹ đạo có dạng $y=\frac{g}{2.v_0^2}.x^2$

Câu 3: Vật ở độ cao 20 m so với mặt đất, được truyền vận tốc ban đầu $v_0=5m/s$ theo phương ngang. Xác định tầm xa của vật. Lấy $g=10m/s^2$

A. 10 m.

B. 20 m.

C. 15 m.

D. 25 m.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: A.

Ta có tầm xa của vật là $L=v_0.\sqrt{\frac{2.h}{g}}=5.\sqrt{\frac{2.20}{10}}=10m$

Câu 4: Chọn đáp án đúng.

A. Phương trình chuyển động của chuyển động ném ngang là: $y=\frac{1}{2}g.t^2$ và $x=v_0.t$

B. Phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang là: $y=\frac{g}{2.v_0^2}.x^2$

C. Thời gian rơi và tầm xa của vật ném ngang là: $t=\sqrt{\frac{2.h}{g}}$ và $L=v_0.t$

D. Cả A, B và C đều đúng.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D.

Vật ném ngang có các đặc điểm:

- Phương trình chuyển động của chuyển động ném ngang là: $y=\frac{1}{2}g.t^2$ và $x=v_0.t$

- Phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang là: $y=\frac{g}{2.v_0^2}.x^2$

- Thời gian rơi và tầm xa của vật ném ngang là: $t=\sqrt{\frac{2.h}{g}}$ và $L=v_0.t$

Câu 5: Một máy bay bay theo phương ngang ở độ cao 10 km với tốc độ 720 km/h. Viên phi công phải thả quả bom từ xa cách mục tiêu (theo phương ngang) bao nhiêu để quả bom rơi trúng mục tiêu? Lấy $\text{g}=10{\text{m/s}}^{\text{2}}$.

A. 9,7 km.

B. 8,6 km.

C. 8,2 km.

D. 8,9 km.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D.

Tầm xa: ${\text{L = v}}_0.\sqrt{\frac{\text{2.h}}{\text{g}}}=\frac{{720.10}^3}{3600}.\sqrt{\frac{{\mathrm{2.10.10}}^3}{10}}=8,{9.10}^3\left(m\right)$.

Câu 6: Một vật được ném ngang từ độ cao h = 9 m. Vận tốc ban đầu có độ lớn là v_o. Tầm xa của vật 18m. Tính v_o. Lấy g = 10 m/s².

A. 19 m/s.

B. 13,4 m/s.

C. 10 m/s.

D. 3,16 m/s.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: B.

Ta có ${\text{L = v}}_0.\sqrt{\frac{\text{2.h}}{\text{g}}}\Rightarrow 18={\text{v}}_0.\sqrt{\frac{\text{2.9}}{\text{10}}}\Rightarrow {\text{v}}_0=13,4m/s$

Câu 7: Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc $\overrightarrow{V_0}$ từ độ cao h so với mặt đất. Chọn hệ trục toạ độ Oxy sao cho gốc O trùng với vị trí ném, Ox theo phương vận tốc ban đầu, Oy hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc thời gian là lúc ném. Độ lớn vận tốc của vật tại thời điểm t xác định bằng biểu thức:

A. $v=v_0+gt$

B.$v=\sqrt{v_0^2+g^2{t}^2}$

C. $v=\sqrt{v_0+gt}$

D. $v=gt$

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: B.

Ta có vectơ vận tốc tức thời tại một điểm được phân tích theo hai phương, phương thẳng đứng và phương ngang nên:

$\overrightarrow{v}={\overrightarrow{v}}_x+{\overrightarrow{v}}_y$ mà $\left(\begin{array}{c}{v}_x=v_0\\ v_y=g.t\end{array}\right)$ suy ra $v=\sqrt{v_0^2+g^2{t}^2}$

Câu 8: Những yếu tố ảnh hưởng đến tầm xa của một vật được ném ngang

A. Độ cao tại vị trí ném.

B. Tốc độ ban đầu.

C. Góc ném ban đầu.

D. Cả độ cao và tốc độ ban đầu.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D.

Những yếu tố ảnh hưởng đến tầm xa của một vật được ném ngang:

- Độ cao tại vị trí ném.

- Tốc độ ban đầu.

Câu 9: Một vận động viên đẩy tạ như hình dưới. Các vận động viên phải dùng hết sức để đẩy một quả tạ sao cho nó có tầm xa nhất. Yếu tố nào ảnh hưởng chính đến tầm xa.

A. Vận tốc ném ban đầu.

B. Góc ném (góc hợp bởi phương ngang và phương của vận tốc ban đầu).

C. Độ cao của vị trí ném vật.

D. Cả 3 yếu tố trên.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D.

Tầm xa của một chuyển động ném xiên phụ thuộc vào các yếu tố:

- Vận tốc ném ban đầu.

- Góc ném (góc hợp bởi phương ngang và phương của vận tốc ban đầu).

- Độ cao của vị trí ném vật.

Câu 10: Vật ở độ cao 10 m so với mặt đất, được truyền vận tốc ban đầu $v_0$ theo phương ngang. Nếu thay đổi độ cao ném vật thêm 10 m nữa thì thời gian rơi của vật cho đến khi chạm đất là bao nhiêu? Lấy $g=10m/s^2$.

A. 1 s.

B. $\sqrt{2}.$

C. 2 s.

D. $2\sqrt{2}.$

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: C.

Thời gian rơi của vật ném ngang: $t=\sqrt{\frac{2h\text{'}}{g}}=\sqrt{\frac{2.\left(10+10\right)}{10}}=2s$

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Vật lí lớp 10 sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 10: Ba định luật Newton về chuyển động

Lý thuyết Bài 11: Một số lực trong thực tiễn

Lý thuyết Bài 12: Chuyển động của vật trong chất lưu

Lý thuyết Bài 13: Tổng hợp lực – Phân tích lực

Lý thuyết Bài 14: Moment. Điều kiện cân bằng của vật