Một ô tô chuyển động trên đường thẳng. Đồ thị vận tốc

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Sách bài tập Vật lí 10 Một ô tô chuyển động trên đường thẳng. Đồ thị vận tốc sách Cánh diều hay, ngắn gọn sẽ giúp học sinh nắm vững cách làm bài và dễ dàng làm bài tập trong SBT Vật lí 10 Bài 1.52 trang 14.

Giải SBT Vật lí 10 Chủ đề 1: Mô tả chuyển động

Bài 1.52 trang 14 sách bài tập Vật lí 10: Một ô tô chuyển động trên đường thẳng. Đồ thị vận tốc – thời gian của nó được biểu diễn ở hình 1.7

a. Tính độ lớn dịch chuyển tổng hợp từ t = 0 s đến t = 50 s.

b. Tính độ lớn độ dịch chuyển trong khoảng thời gian từ t = 10 s đến t = 40 s.

c. Tìm gia tốc của xe trong các khoảng thời gian: từ 0 s đến 15 s; từ 15 s đến 40 s và từ 40 s đến 50 s.

d. Viết biểu thức liên hệ thời gian và khoảng cách từ vị trí xuất phát đến vật cho mỗi giai đoạn của chuyển động: OA, AB và BC.

e. Tìm vận tốc trung bình của ô tô trong khoảng thời gian từ t = 0 s đến t = 50 s.

Lời giải:

a. Độ dịch chuyển từ t = 0 s đến t = 50 s bằng diện tích của phần bên dưới đồ thị v – t: $d_{0-50}=\frac{1}{2}.\left(50+50-15-10\right).50=1875m$

b. Độ dịch chuyển từ t = 10 s đến t = 40 s là:

$d_{10-40}=\frac{1}{2}\left(50-33\right).\left(15-10\right)+50.\left(40-15\right)=1292,5m$

c. Gia tốc của xe trong khoảng $0\le t\le 15s$ là:

$a_{0-15}=\frac{50-0}{15}=3,3m/s^2$

Gia tốc của xe trong khoảng $15s\le t\le 40s$ là

$a_{15-40}=0$ (do xe chuyển động thẳng đều)

Gia tốc của xe trong khoảng $40s\le t\le 50s$ là:

$a_{40-50}=\frac{0-50}{50-40}=-5,0m/s^2$

Gia tốc có độ lớn 5,0 m/s² và ngược chiều chuyển động.

d. Trong đoạn OA, $0\le t\le 15s$

$x_{OA}=0+\frac{1}{2}\left(a_{0-15}{t}^2\right)=\frac{1}{2}.3,3.t^2=1,65t^2$

Trong đoạn AB, $15s\le t\le 40s$

$x_{AB}=\frac{1}{2}\left(15s\right)\left(50m/s-0\right)+\left(50m/s\right)\left(t-15s\right)$

Trong đoạn BC, $40\le t\le 50s$

$x_{BC}=375m+1250m+\frac{1}{2}\left(a_{40-50}\right){\left(t-40s\right)}^2+\left(50m/s\right)\left(t-40s\right)$

$x_{BC}=250.t-2,5t^2-4375$

e. Vận tốc trung bình: $v=\frac{1875}{50}=37,5m/s$.