Các dạng bài tập Sự rơi tự do chọn lọc, có đáp án - Vật Lí lớp 10

---

Các dạng bài tập Sự rơi tự do chọn lọc, có đáp án

Với Các dạng bài tập Sự rơi tự do chọn lọc, có đáp án Vật Lí lớp 10 tổng hợp các dạng bài tập, 50 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Sự rơi tự do từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 10.

• Lý thuyết Sự rơi tự do Xem chi tiết
• Dạng 1: Tính quãng đường, vận tốc trong rơi tự do Xem chi tiết
• Dạng 2: Tính quãng đường vật đi được trong giây thứ n và n giây cuối Xem chi tiết
• Dạng 3: Xác định vị trí 2 vật gặp nhau được thả rơi tại thời điểm khác nhau Xem chi tiết

tính quãng đường, vận tốc trong rơi tự do

A. Phương pháp & Ví dụ

Sử dụng các công thức:

- Công thức tính quãng đường:

- Công thức vận tốc: v = g.t

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một vật rơi tự do khi chạm đất thì vật đạt v = 20 m/s. Hỏi vật được thả rơi từ độ cao nào? Biết g = 10 m/s²

Hướng dẫn:

Ta có vận tốc của vật là : v = v₀ + gt ⇒ t = v/g = 2s

Quãng đường vật rơi: h = S = 1/2 gt² = 20 m

Bài 2: Từ độ cao 100 m người ta thả một vật thẳng đứng xuống với v = 10 m/s, g = 10 m/s² .

a. Sau bao lâu vật chạm đất.

b. Tính vận tốc của vật lúc vừa chạm đất.

Hướng dẫn:

a. S = v₀t + 1/2 gt² ⇒ 100 = 10t + 5t² ⇒ t = 6.2s ( nhận ) hoặc t = -16.2s ( loại )

b. v = v₀ + gt = 10 + 10.6.2 = 72 m/s

Bài 3: Một vật rơi tự do từ độ cao 15 m xuống đất, g = 9.8 m/s² .

a. Tính thời gian để vật rơi đến đất.

b. Tính vận tốc lúc vừa chạm đất.

Hướng dẫn:

Bài 4: Người ta thả một vật rơi tự do, sau 5s vật chạm đất, g = 9.8 m/s² . Xác định.

a. Tính độ cao lúc thả vật.

b. Vận tốc khi chạm đất.

c. Độ cao của vật sau khi thả được 2s.

Hướng dẫn:

a. độ cao lúc thả vật:

b. v = v₀ + gt = 0 + 9.8.5 = 49 m/s

c. Quãng đường vật rơi 2s đầu tiên: S₁ = 1/2 gt_2s² = 19.6m

Độ cao của vật sau khi thả 2s: h = S3s sau = S – S_2s = 102.9m

Bài 5: Một người thả vật rơi tự do, vật chạm đất có v = 36 m/s, g = 10 m/s² .

a. Tìm độ cao thả vật.

b. Vận tốc vật khi rơi được 15 m.

c. Độ cao của vật sau khi đi được 2.5s.

Hướng dẫn:

a. (vì vận tốc sau khi chạm đất : v = gt ⇒ t = 3.6s)

b. Thời gian vật rơi 20m đầu tiên:

⇒ v_15m = gt_15m = 17.3 m/s

c. Khi đi được 2s: = 20m

h’ = S – S_2s = 44.8 m

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Sự rơi tự do là :

A. Một dạng chuyển động thẳng đều

B. Chuyển động không chịu bất cứ lực tác dụng nào

C. Chuyển động dưới tác dụng của trọng lực

D. Chuyển động khi bỏ qua mọi lực cản

Lời giải:

Chọn C

Câu 2: Chuyển động của vật nào dưới đây sẽ được coi là rơi tự do nếu được thả rơi?

A. Một mẩu phấn

B. Một chiếc lá bàng

C. Một sợi chỉ

D. Một quyển sách

Lời giải:

Chọn A

Câu 3: Chọn phát biểu sai về chuyển động rơi tự do:

A. Là chuyển động thẳng nhanh dần đều

B. Ở thời điểm ban đầu vận tốc của vật luôn bằng không

C. Tại mọi điểm ta xét gia tốc rơi của vật là như nhau

D. Chuyển động theo phương thẳng đứng và chiều từ trên xuống

Lời giải:

Chọn B

Câu 4: Chọn phát biểu sai về chuyển động rơi tự do:

A. Vật có khối lượng càng lớn rơi càng nhanh

B. Đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên vận tốc là gia tốc trọng trường

C. Vật có vận tốc cực đại khi chạm đất

D. Sự rơi tự do là sự rơi chỉ chịu tác dụng của trọng lực

Lời giải:

Chọn A

Câu 5: Một vật rơi tự do từ độ cao 20m xuống đất. Cho g = 10 m/s² . Tính vận tốc lúc ở mặt đất.

A. 30 m/s

B. 20 m/s

C. 15 m/s

D. 25 m/s

Lời giải:

Câu 6: Một vật rơi tự do khi chạm đất vật đạt v = 30 m/s. Lấy g = 9.8 m/s². Độ cao mà vật được thả xuống là:

A. 65.9 m

B. 45.9 m

C. 49.9 m

D. 60.2 m

Lời giải:

V = gt suy ra t = v/g = 3.06s

Vậy chiều cao vật được thả rơi là : h = 1/2 gt² = 45.9m

Câu 7: Thả một hòn đá từ độ cao h xuống đất và hòn đá rơi trong 1s. Nếu thả hòn đá từ độ cao h’= 4h thì thời gian rơi là:

A. 5s

B. 1s

C. 2s

D. 4s

Lời giải:

Ta có

Suy ra h/h’= t²/t’² = 1/4 suy ra t/t’ = 1/2 suy ra t’ = 2t = 2s

Câu 8: Một vật được thả rơi không vận tốc đầu khi chạm đất có v = 70 m/s. Lấy g = 10 m/s². Độ cao mà vật được thả xuống là:

A. 260m

B. 255m

C. 250m

D. 245m

Lời giải:

V = gt ⇒

Vậy chiều cao vật được thả rơi là :

Câu 9: Chuyển động của vật nào dưới đây có thể coi như chuyển động rơi tự do?

A. Một vận động viên nhảy dù đang rơi khi dù đã mở.

B. Một viên gạch rơi từ độ cao 3 m xuống đất.

C. Một chiếc thang máy đang chuyển động đi xuống.

D. Một chiếc lá đang rơi.

Lời giải:

Chọn B

Câu 10: Đặc điểm nào sau đây không đúng cho chuyển động rơi tự do

A. Gia tốc không đổi

B. Chuyển động đều

C. Chiều từ trên xuống

D. Phương thẳng đứng

Lời giải:

Chọn B

Câu 11: Nhận xét nào sau đây là sai?

A. Gia tốc rơi tự do là 9.8 m/s² tại mọi nơi trên trái đất

B. Gia tốc rơi tự do thay đổi theo vĩ độ

C. Vecto gia tốc rơi tự do có chiều thẳng đứng hướng xuống dưới

D. Tại cùng một nơi trên trái đất và độ cao không quá lớn thì gia tốc rơi tự do không đổi

Lời giải:

Chọn A

Câu 12: Một viên đá được thả từ một khí cầu đang bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 5 m/s, ở độ cao 300 m. Viên đá chạm đất sau khoảng thời gian?

A. 8.35s

B. 7.8s

C. 7.3s

D. 1.5s

Lời giải:

Chọn trục tọa độ Ox theo phương thẳng đứng có chiều dương hướng lên trên và gốc tại vị trí thả viên đá

Ta có : h = v₀t + at²/2 với v₀ = 5m/s và a = - g = 9.8 m/s²

Suy ra 4.9t² – 5t – 300 = 0

Vậy t = 8.35s (chọn ) ; t = -7.33s (loại )

Câu 13: Một vật được thả rơi tự do từ một độ cao so với mặt đất thì thời gian rơi là 5 s. Nếu vật này được thả rơi tự do từ cùng một độ cao nhưng ở Mặt Trăng (có gia tốc rơi tự do là 1,7 m/s²) thì thời gian rơi sẽ là?

A. 12s

B. 8s

C. 9s

D. 15.5s

Lời giải:

Ta có :

Câu 14: Từ một độ cao nào đó với g = 10 m/s², một vật được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc là 5 m/s. Sau 4 giây kể từ lúc ném, vật rơi được một quãng đường?

A. 50m

B. 60m

C. 80m

D. 100m

Lời giải:

Câu 15: Từ độ cao h = 1 m so với mặt đất, một vật được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc 4 m/s. Cho g = 10 m/s². Thời gian rơi của vật khi nó chạm đất là?

A. 0.125s

B. 0.2s

C. 0.5s

D. 0.4s

Lời giải:

Ta có: h = v_ot + 1/2 gt² suy ra t = 0.2 s

Cách tính quãng đường vật đi được trong giây thứ n, trong n giây cuối hay, chi tiết (Sự rơi tự do)

A. Phương pháp & Ví dụ

- Quãng đường vật đi được trong n giây cuối.

      + Quãng đường vật đi trong t giây:

      + Quãng đường vật đi trong ( t – n ) giây:

      + Quãng đường vật đi trong n giây cuối: ΔS = S₁ – S₂

- Quãng đường vật đi được trong giây thứ n.

      + Quãng đường vật đi trong n giây:

      + Quãng đường vật đi trong (n – 1) giây:

      + Quãng đường vật đi được trong giây thứ n: ΔS = S₁ – S₂

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một vật rơi tự do tại một địa điểm có g = 10 m/s² . Tính:

a. Quãng đường vật rơi được trong 5s đầu tiên.

b. Quãng đường vật rơi trong giây thứ 4 và giây thứ 5.

Hướng dẫn:

a. Quãng đường vật rơi trong 5s đầu:

b. Quãng đường vật rơi trong 4s đầu:

Quãng đường vật rơi trong giây thứ 5: S = S₅ – S₄ = 80m

Bài 2: Một vật được thả rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao h so với mặt đất. Cho g = 10 m/s² . Thời gian vật rơi là 6 giây.

a. Tính độ cao h, tốc độ của vật khi vật chạm đất.

b. Tính quãng đường vật rơi trong giây cuối cùng trước khi chạm đất.

Hướng dẫn:

a. Độ cao lúc thả vật:

Tốc độ của vật khi chạm đất: v = g.t = 60 m/s

b. Quãng đường vật rơi trong 5s đầu:

Quãng đường vật rơi trong 1s cuối cùng: ΔS = S – S₁ = 55 m

Bài 3: Một vật rơi tự do từ độ cao 50 m, g = 10 m/s². Tính:

a. Thời gian vật rơi 1 m đầu tiên.

b. Thời gian vật rơi được 1 m cuối cùng.

Hướng dẫn:

a. Thời gian vật rơi 1 m đầu tiên:

⇒ t₁ = 0,45s

b. Thời gian vật rơi đến mặt đất:

⇒ t = 3,16s

Thời gian vật rơi 49 m đầu tiên:

⇒ t₂ = 3,13s

Thời gian vật rơi 1 m cuối cùng: t’ = t – t₂ = 0,03s

Bài 4: Một vật rơi tự do từ độ cao h. Biết rằng trong 2s cuối cùng vật rơi được quãng đường bằng quãng đường đi trong 5s đầu tiên, g = 10 m/s².

a. Tìm độ cao lúc thả vật và thời gian vật rơi.

b. Tìm vận tốc cuả vật lúc vừa chạm đất.

Hướng dẫn:

a. Chọn chiều dương hướng xuống, gốc toạ độ tại vị trí vật bắt đầu rơi, gốc thời gian lúc vật rơi. Gọi t là thời gian vật rơi.

Quãng đường vật rơi trong t giây:

Quãng đường vật rơi trong ( t – 2) giây:

Quãng đường vật rơi trong 5s:

Quãng đường vật rơi trong 2 giây cuối: S₂ = S – S₁ = S₅

Độ cao lúc thả vật: = 252,81 m

b. Vận tốc lúc vừa chạm đất: v = g.t = 72,5 m/s

Bài 5: Một vật rơi tự do không vận tốc đầu tại nơi có gia tốc trọng trường g. Trong giây thứ 3, quãng đường rơi được là 24,5 m và tốc độ của vật khi vừa chạm đất là 39,2 m/s. Tính g và độ cao nơi thả vật.

Hướng dẫn:

Quãng đường vật rơi trong 3 giây:

Quãng đường vật rơi trong 2s đầu:

Quãng đường vật rơi trong giây thứ 3: ΔS = S₁ – S₂

⇒ 24,5 = 4,5g - 2.g

⇒ g = 9,8 m/s²

Ta có: t = v/g = 4s

Suy ra độ cao lúc thả vật:

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Một vật rơi thẳng đứng từ độ cao 19,6 m với vận tốc ban đầu bang 0 (bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 9,8 m/s²). Thời gian vật đi được 1 m cuối cùng bằng?

A. 0.05s

B. 0.45s

C. 1.95s

D. 2s

Lời giải:

Thời gian đi cả quãng đường là :

Thời gian đi được quãng đường đầu tiên (19,6 – 1 = 18,6 m) là : t₁ = 1,95 s

⇒ Thời gian đi được 1 m cuối cùng là: t₂ = t – t₁ = 0,05 s.

Câu 2: Trong suốt giây cuối cùng, một vật rơi tự do đi được một đoạn đường bằng nửa độ cao toàn phần h kể từ vị trí ban đầu của vật. Độ cao h đo (lấy g = 9,8 m/s²) bằng?

A. 9.8 m

B. 19.6 m

C. 29.4 m

D. 57 m

Lời giải:

Ta có :

Suy ra h = 2gt – g với

Vậy h = 57 m

Câu 3: Một vật nhỏ rơi tự do từ các độ cao h = 80 m so với mặt đất. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s². Quãng đường vật đi được trong 1 giây cuối cùng trước khi chạm đất là?

A. 5 m

B. 35 m

C. 45 m

D. 20 m

Lời giải:

Câu 4: Một vật rơi tự do tại nơi có g = 10 m/s². Trong 2 giây cuối vật rơi được 180 m. Thời gian rơi của vật là?

A. 6s

B. 8s

C. 12s

D. 10s

Lời giải:

Ta có: v² – v_o² = 2gs

Suy ra v = 100 m/s

Vậy t = v/g = 10s

Câu 5: Một vật được thả tự do với vận tốc ban đầu bằng 0 và trong giây cuối cùng nó đi được nửa đoạn đường rơi. Lấy g = 10 m/s². Thời gian rơi của vật là?

A. 0.6s

B. 3.4s

C. 1.6s

D. 5s

Lời giải:

Ta có:

Suy ra t² – 4t + 2 = 0

Vậy t = 3.4s (chọn) hoặc t = 0.58s (loại vì t nhỏ hơn 1)

Câu 6: Một vật được thả rơi tự do tại nơi có g = 10 m/s². Trong giây thứ hai vật rơi được một đoạn đường?

A. 30 m

B. 20 m

C. 15 m

D. 10 m

Lời giải:

h = (1/2) gt²

Suy ra h₂ – h₁ = 15m

Câu 7: Một vật rơi không vận tốc đầu từ độ cao 80 m xuống đất. Tìm vận tốc lúc vừa chạm đất và thời gian của vật từ lúc rơi tới lúc chạm đất.

A. 30 m/s

B. 40 m/s

C. 50 m/s

D. 60 m/s

Lời giải:

Vận tốc: v = gt = 40 m/s

Câu 8: Một vật rơi không vận tốc đầu từ độ cao 80 m xuống đất. Tính quãng đường vật rơi được trong 0,5s đầu tiên ,cho g = 10 m/s²

A. 58.5 m

B. 58.25 m

C. 61.5 m

D. 61.25 m

Lời giải:

Trong 0,5s đầu tiên: t = 0,5s

Câu 9: Một vật rơi không vận tốc đầu từ độ cao 80 m xuống đất. Tính quãng đường vật rơi được trong 0,5s cuối cùng ,cho g = 10 m/s²

A. 18.75 m

B. 18.5 m

C. 16.25 m

D. 16.5 m

Lời giải:

Quãng đường vật đi trong 3,5s đầu:

Ta có h₁ = (1/2) g.t² = 61,25m

Quãng đường đi trong 0,5s cuối cùng: h’ = h – h₁ = 18,75m

Câu 10: Trong 3s cuối cùng trước khi chạm đất, vật rơi tự do được quãng đường 345 m. Tính thời gian rơi và độ cao của vật lúc thả, g = 9,8 m/s²

A. 460 m

B. 636 m

C. 742 m

D. 854 m

Lời giải:

Gọi t là thời gian vật rơi.

Quãng đường vật rơi trong t giây:

Quãng đường vật rơi trong (t – 3) giây đầu tiên:

Quãng đường vật rơi trong 3 giây cuối: S’ = S – S₁

Độ cao lúc thả vật: S_thả = 854m

Câu 11: Một vật được thả rơi tự do không vận tốc đầu, g = 10 m/s². Tính đoạn đường vật đi được trong giây thứ 7.

A. 65 m

B. 70 m

C. 180 m

D. 245 m

Lời giải:

Quãng đường đi trong 6s đầu:

Quãng đường vật đi trong 7s đầu:

Quãng đường đi trong giây thứ 7: S’ = S₁ – S₂ = 65 m

Câu 12: Một vật được thả rơi tự do không vận tốc đầu, g = 10 m/s². Trong 7s cuối cùng vật rơi được 385 m. Xác định thời gian rơi của vật.

A. 14s

B. 12s

C. 11s

D. 9s

Lời giải:

Gọi t là thời gian rơi.

Quãng đường vật rơi trong thời gian t:

Quãng đường vật rơi trong (t – 7 ) giây đầu:

Quãng đường vật rơi trong 7 giây cuối: S’= S – S₁ = 385

Vậy t = 9s

Câu 13: Một vật được thả rơi tự do không vận tốc đầu, g = 10 m/s². Tính thời gian cần thiết để vật rơi 45 m cuối cùng

A. 0.25s

B. 0.5s

C. 0.75s

D. 1s

Lời giải:

Quãng đường vật rơi trong 9s:

Quãng đường vật rơi trong 360m đầu tiên:

Suy ra: t₁ = 8,5s

Thời gian vật rơi trong 45m cuối: t’ = t – t₁ = 0,5s

Câu 14: Một vật rơi tự do trong 10 s. Quãng đường vật rơi trong 2s cuối cùng là bao nhiêu? lấy g = 10 m/s²

A. 90 m

B. 180 m

C. 360 m

D. 540 m

Lời giải:

Quãng đường vật rơi trong 10s: = 500m

Quãng đường vật rơi trong 8s đầu:

Quãng đường vật rơi trong 2s cuối cùng: S = S₁ – S₂ = 180m

Câu 15: Một vật được thả rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao h so với mặt đất. Cho g = 10 m/s². Tốc độ của vật khi chạm đất là 30 m/s. Tính quãng đường vật rơi trong hai giây đầu.

A. 20 m

B. 40 m

C. 50 m

D. 80 m

Lời giải:

Quãng đường vật rơi trong 2s đầu: