Một giây sau đó người ta ném thẳng đúng xuống dưới một vật khác thì hai vật chạm đất cùng một lúc.Tính: aVận tốc ban đầu đã truyền cho vật thứ hai.. bVận tốc mỗi vật khi chạm đất.[r]
Trang 1Sự rơi tự do - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone: 0948249333
Trang 1
Bài 4 SỰ RƠI TỰ DO
A.TÓM TẮT LÍ THUYẾT
I.Sự rơi của các vật trong không khí và sự rơi tự do
-Trong không khí các vật rơi nhanh chậm khác nhau là do lực cản của không khí
-Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực
II.Khảo sát sự rơi tự do
1.Những đặc điểm của sự rơi tự do
Sự rơi tự do có:
-Phương của chuyển động rơi tự do là thẳng đứng (phương của dây dọi)
-Chiều của chuyển động rơi tự do là chiều từ trên xuống dưới
-Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều không có vận tốc ban đầu
-Công thức tính vận tốc rơi: vgt với g là gia tốc rơi tự do
-Công thức tính quãng đường đi được của sự rơi tự do: 1 2
2
s gt 2.Gia tốc rơi tự do
-Gia tốc rơi tự do g luôn có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống
-Tại cùng một nơi trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các vật rơi tự do với cùng một gia tốc g
-Gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào vĩ độ địa lí và giảm dần từ địa cực về xích đạo
-Khi không cần chính xác có thể lấy g9,8 /m s2 hoặc g10 /m s2
B.BÀI TOÁN
Dạng 1 Tính thời gian rơi, quãng đường rơi và vận tốc rơi
a.Phương pháp
-Chọn chiều dương hướng xuống: ag
-Áp dụng các công thức: ; 1 2; 2 2
2
vgt s gt v gs
b.Bài tập
Bài 1 Một vật rơi tự do từ độ cao 19,6m xuống đất Tính thười gian rơi và vận tốc chạm đất Lấy
2
9,8 /
g m s
Bài 2 Một vật được buông rơi tự do tại nơi có g9,8 /m s2
a)Tính quãng đường vật rơi được trong 3s và trong giây thứ ba
b)Lập biểu thức quãng đường vật rơi được trong n giây và trong giây thứ n
Bài 3 Trong 0,5s cuối cùng trước khi chạm đất, vật rơi tự do vạch được quãng đường gấp đôi quãng
đường vạch được trong 0,5s ngay trước đó Lấy 2
10 /
g m s Tính độ cao từ đó vật được buông rơi
Bài 4 Một vật rơi tự do tại nơi có g9,8 /m s2 Trong 2s cuối vật rơi được 180m Tính thời gian rơi và
độ cao nơi buông vật
Bài 5 Một vật ởi tự do tại nơi có g10m s/ 2 Thời gian rơi là 10s Hãy tính:
a)Thời gian rơi một mét đầu tiên
b)Thời gian rơi một mét cuối cùng
Bài 6 Thước A có chiều dài l25cm treo vào tường nhà bằng một sợi dây Tường có một lỗ sáng nhỏ ngay phía dưới thước Hỏi cạnh dưới của A phải cách lỗ sáng một khoảng h bằng bao nhiêu để khi đốt dây treo cho thước rơi nó sẽ che khuất lỗ sáng trong thời gian 0,1s Lấy 2
10 /
g m s
Dạng 2 Liên hệ giữa quãng đường, thời gian, vận tốc của hai vật rơi tự do
a.Phương pháp
-Áp dụng các công thức về sự rơi tự do cho mỗi vật và suy ra liên hệ về đại lượng cần xác định -Nếu gốc thời gian không trùng với lúc buông vật, phương trình quãng đường rơi là:
0
1
2
s g tt
b.Bài tập
Bài 1 Từ một đỉnh tháp người ta buông rơi một vật Một giây sau ở tầng thấp hơn 10m người ta buông
vật thứ hai Hai vật sẽ đụng nhau bao lâu sau khi vật thứ nhất được buông rơi? Lấy g10 /m s2
Trang 2Sự rơi tự do - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone: 0948249333
Trang 2
Bài 2 Sau 2s kể từ lúc giọt nước thứ hai bắt đầu rơi, khoảng cách giữa hai giợt nước là 25m Tính xem
giọt nước thứ hai được nhỏ trễ hơn giọt nước thứ nhất bao lâu? Lấy 2
10 /
g m s
Bài 3 Từ vách núi, một người buông rơi một hòn đá xuống vực sâu Từ lúc buông đến lúc nghe tiếng hòn
đá chạm đáy vực hết 6,5s Tính:
a)Thời gian rơi
b)Khoảng cách từ vách núi đến đáy vực
Chog10m s/ 2, vận tốc truyền âm là 360m/s
Bài 4 Các giọt nước rơi từ mái nhà xuống sau những khoảng thời gian bằng nhau Giọt (1) chạm đất thì
giọt (5) bắt đầu rơi Tìm khoảng cách giữa các giọt kế tiếp nhau biết rằng mái nhà cao 16m Lấy
2
10 /
g m s
Bài 5 Hai giọt nước rơi ra khỏi ống nhỏ giọt cách nhau 0,5s
a)Tính khoảng cách giữa hai giọt nước sau khi các giọt nước rơi được 0,5s; 1s; 1,5s
b)Hai giọt nước tới đất cách nhau một khoảng thời gian bao nhiêu? Lấy g10 /m s2
Dạng 3 Chuyển động của vật được ném thẳng đứng hướng xuống
a.Phương pháp
-Chọn chiều dương hướng xuống
-Chuyển động ném thẳng đứng xuống dưới có:
+Gia tốc: ag +Vận tốc đầu: v cùng hướng với a nên chuyển động là chuyển động nhanh dần đều 0
+Phương trình: 2
0
1 2
sv t gt -Nội dung bài toán được giải quyết bằng cách: Thiết lập các phương trình và thực hiện tính toán theo đề bài
b.Bài tập
Bài 1 Ở tầng tháp cách mặt đất 45m, một người thả rơi một vật Một giây sau, người đó ném vật thứ hai
xuống theo hướng thẳng đứng Hai vật chạm đất cùng lúc Tính vận tốc ném vật thứ hai Lấy g 10 /m s2
Bài 2 Từ độ cao 20m, phải ném một vật thẳng đứng với vận tốc v0 bằng bao nhiêu để vật này tới mặt đất sớm hơn 1s so với vật rơi tự do Lấy 2
10 /
g m s
Bài 3 Từ tầng nhà cao 80m, người ta thả một vật rơi tự do Một giây sau đó người ta ném thẳng đúng
xuống dưới một vật khác thì hai vật chạm đất cùng một lúc.Tính:
a)Vận tốc ban đầu đã truyền cho vật thứ hai
b)Vận tốc mỗi vật khi chạm đất Lấy 2
10 /
g m s