Tiết Bài tập 03 BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I / Mục tiêu : Hiểu rõ phương trình chuyển động là công thức biểu diễn tọa độ của một chất điểm theo thời gian..
Trang 1Tiết Bài tập 03
BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
I / Mục tiêu :
Hiểu rõ phương trình chuyển động là công thức biểu diễn tọa độ của một chất điểm theo thời gian
Thiết lập phương trình chuyển động từ công thức vận tốc bằng phép tính đại số và nhờ
đồ thị vận tốc
Nắm vững được các công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc
Hiểu rõ đồ thị phương trình chuyển động biến đổi đều là một đường parabol
Áp dụng các công thức của tọa độ, củavận tốcđể giải các bài toán chuyển động của một chất điểm, của hai chất điểm chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều
II / Tổ chức hoạt động dạy học :
1 / Kiểm tra bài cũ :
a / Viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều ?
b / Viết công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc ?
Trang 22/ Phần giải các bài tập
Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh
GV : Để thực hiện bài tập về phương
trình chuyển động thẳng biến đổi
đều, trước hết chúng ta cần thực hiện
các bước sau :
Bước 1 :
Vẽ hình , các em cần chú ý đền
chiều chuyển động của vật, ghi các
giá trị vận tốc hay gia tốc trên hình
vẽ ( Ở tiết bài tập trước đã đề cập )
Bước 02 :
- Gốc toạ độ O : Thường là tại ví trí
vật bắt đầu chuyển động
- Chiều dương Ox : Là chiều chuyển
động của vật !
- MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển
động
BÀI 1/26 SGK : Một chất điểm chuyển động dọc theo trục
Ox, theo phương trình
x = 2t+3t 2 ; Trong đó x tính bằng m,t tính bằng giây
a) Hãy xác định gia tốc của chất điểm
b) Tìm toạ độ và vận tốc tức thời của chất điểm trong thời gian t = 3s
Bài Giải
Ta có phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều :
x0 + v0t + a
2
1
t2 mà x = 2t +3t2
a
2
1
= 3
a = 6m/s2
Toạ độ :x = v0t+ a
2
1
t2 = 2.3 + 3.9 = 33 m
Vận tốc tức thời:
v = v0+at = 2 + 6.3 = 20m/s
Kết luận :
Trang 3Bước 3 : Vận dụng hai công thức căn
bản sau đây vào bài tập :
a =
1
2
1
2
t
t
v
v
v = v0 + at
và phương trình chuyển động thẳng
biến đổi đều :
x = x0 + v0 + ½ at2
v2 – v0
2
= 2as
Phương trình trên có thể bài toán cho
trược và yêu cầu tìm các giá trị cụ
thể trong phương trình , chẳng hạn
như bài tập 1/26 SGK
Bài tập 1/26 SGK
Ở bài này đề bài cho ta phương trình
x = 2t +3t2, phối hợp với phương
trình tổng quát các em cho biết gia
tốc
HS : a
2
1
= 3 a = 6m/s2
GV : Để tìm toạ độ x, ta chỉ việc thế
giá trí thời gian vào phương trình !
HS : x = v0t+ a
2
1
t2
a) Gia tốc của chất điểm:a = 6m/s
b) Toạ độ của chất điểm trong thời gian t = 3s là x = 33m
Vận tốc tức thời của chất điểm:v0 = 20m/s
Bài 2/26SGK : Vận tốc của một chất điểm chuyển động theo trục Ox cho bởi hệ thức v = 15 – 8t m/s Hãy xác định gia tốc, vận tốc của chất điểm lúc t = 2 (s) và vận tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian từ 0 đến 2 giây
Bài giải :
* Phương trình của chất điểm có dạng : v = ( 15-8t ) m/s
Nên : a = -8 m/s
* Vận tốc của chất điểm khi t = 2s
v = at + v0
= -8.2 + 15 = -1 (m)
* Vận tốc trung bình trong khoảng thời gian t = 0s t = 2s
s = x - x0 = v0 + ½ at2 = 14 m
vtb =
2
14
= 7 m/s
Bài 3/26 SGK : Một điện tử chuyển động với vận tốc 3.10 5 m/s
đi vào một máy gt các hạt cơ bản, chịu gia tốc là 8.10 14 m/s 2
a) Sau bao lâu hạt này đạt được vận tốc 5,4.10 5 m/s ?
Trang 4= 2.3 + 3.9 = 33 m
GV : Cần chú ý xử lí đơn vị các đại
lượng sao cho phù hợp ! các em vận
dụng công thức vận tốc để tính vận
tốc tức thời :
v = v0+at = 2 + 6.3 = 20m/s
Bài 3/26 SGK Cách giải tương tự bài
2/26 SGK
HS : Từ công thức a =
t
v
v 0
t =
a
v
v 0
= 3.10-10 s
Áp dụng công thức v2 – v0
2
= 2as
s =
a
v v
2
2 0 2
= 1,26.10-4 m
BÀI 4/26 SGK
GV : Đây là dạng bài tập cho các dữ
liệu để viết phương trình
Trước hết các em thực hiện bước
chọn O, Ox và MTG như yêu cầu đề
toán
Các bước còn lại để HS thực hiện,
GV chỉ cần nhắc từng ý cho các em
b) Quãng đường nó đi được trong máy gia tốc là bao nhiêu ?
Bài Giải
a) Từ công thức a =
t
v
v 0
t =
a
v
v 0
= 3.10-10 s
b) Áp dụng công thức v2 – v0
2
= 2as
s =
a
v v
2
2 0 2
= 1,26.10-4 m
BÀI 4/26 SGK : Một ôtô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s Đến chân một con dốc, đột nhiên ngừng hoạt động và ôtô theo đà đi lên dốc Nó luôn luôn chịu một gia tốc ngược chiều chuyển động bằng 2 m/s 2 trong suốt quá trình lên dốc
a) Viết phương trình chuyển động của ôtô, lấy gốc toạ độ
x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị trí chân dốc
b) Tính quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ôtô có thể lên được
c) Tính thời gian đi hết quãng đường đó
Bài giải
Chọn:
+ Gốc toạ độ: lúc xe ở vị trí chân dốc
Trang 5áp dụng công thức căn bản để thực
hiện
HS : …
GV : Ngoài ra các em cần biết răng
khi vật chuyển động trên một đường
thẳng có hướng không thay đổi thì
ngay lúc ấy ta có
S = x = x – x0
+ Chiều dương Ox: là chiều chuyển động của xe
+ Mốc thời gian: lúc xe ở vị trí chân dốc
a) Khi đến chân một con dốc, ôtô ngường hoạt động Khi đó chuyển động của xe là chuyển động thẳng biến đổi điều Ta có phương trình:
x = x0 + v0t – ½ at2
= 30t – t2
b) Quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ôtô có thể đi được:
v2 – v0 2
= -2aS
S=-v2
/-2a = -(30)2/-2.2 =225 (m)
c) Thời gian để xe đi hết quãng đường:
S= x = 30t – t2
225= 30t – t2
Trang 6 t –30t + 225 = 0
t = 15 (s) Vậy : Thời gian để xe đi hết quãng đường là 15 giây