Giải SBT Vật lí 10 Bài 5. Tốc độ và vận tốc có đáp án
13 câu hỏi
Một người chuyển động thẳng có độ dịch chuyển d1, tại thời điểm t1, và độ dịch chuyển d2, tại thời điểm t2. Vận tốc trung bình của vật trong khoảng thời gian từ t1, đến t2 là:
Đáp án đúng là: B
Do vật chuyển động thẳng: s=d2−d1.
Vận tốc trung bình: vtb=st=d2−d1t2−t1.
Tính chất nào sau đây là của vận tốc, không phải của tốc độ của một chuyển động?
Đáp án đúng là: D
Vận tốc là đại lượng vectơ, có phương, chiều xác định.
Tốc độ là đại lượng đại số.
Một người tập thể dục chạy trên đường thẳng trong 10 min. Trong 4 min đầu chạy với vận tốc 4 m/s, trong thời gian còn lại giảm vận tốc còn 3 m/s. Tính quãng đường chạy, độ dịch chuyển, tốc độ trung bình và vận tốc trung bình trên cả quãng đường chạy.
Quá trình chuyển động của người được chia làm hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: trong 4 phút đầu chạy với vận tốc 4 m/s
- Giai đoạn 2: trong thời gian còn lại tương ứng với t2=10−4=6 phút, chạy với vận tốc 3 m/s.
Trong quá trình chuyển động thẳng, người này không đổi chiều chuyển động nên quãng đường và độ dịch chuyển bằng nhau.
d=s=v1t1+v2t2=4.4.60+3.6.60=2040 m
Vận tốc trung bình và tốc độ trung bình giống nhau:
v=ν=st=204010.60=3,4 m/s
Một người bơi dọc trong bể bơi dài 50 m. Bơi từ đầu bể đến cuối bể hết 20 s, bơi tiếp từ cuối bể quay về đầu bể hết 22 s. Xác định tốc độ trung bình và vận tốc trung bình trong 3 trường hợp sau:
Bơi từ đầu bể đến cuối bể.
Chọn chiều dương của độ dịch chuyển là chiều từ đầu bể bơi đến cuối bể bơi.
Bơi từ đầu bể đến cuối bể, trong quá trình này người chuyển động thẳng, không đổi chiều chuyển động nên quãng đường và độ dịch chuyển bằng nhau và bằng chiều dài của bể: s = d = 50 m.
Tốc độ trung bình bằng vận tốc trung bình:
ν=v=dt=5020=2,5m/s
Bơi từ cuối bể về đầu bể.
Bơi từ cuối bể về đầu bể.
Tốc độ trung bình: ν=st=5022=2,27m/s
Vận tốc trung bình: v=dt=−5022=−2,27m/s
Bơi cả đi lẫn về.
Bơi cả đi lẫn về.
Tốc độ trung bình: ν=st=50+5020+22=10042=2,38m/s
Vận tốc trung bình: v=dt=020+22=0
Hai ô tô khởi hành cùng một lúc từ hai địa điểm cách nhau 40 km. Nếu chúng đi ngược chiều thì sau 24 min sẽ gặp nhau. Nếu chúng đi cùng chiều thì sau 2 h sẽ gặp nhau. Tính vận tốc mỗi xe.
Một người chèo thuyền qua một con sông rộng 400 m. Muốn cho thuyền đi theo đường AB, người đó phải luôn hướng mũi thuyền theo hướng AC (Hình 5.1). Biết thuyền qua sông hết 8 min 20 s và vận tốc chảy của dòng nước là 0,6 m/s. Tìm vận tốc của thuyền so với dòng nước.
Đổi 8 min 20 s = 500 s.
Một ô tô đang chạy với vận tốc v theo phương nằm ngang thì người ngồi trong xe trông thấy giọt mưa rơi tạo thành những vạch làm với phương thẳng đứng một góc 45°. Biết vận tốc rơi của các giọt nước mưa so với mặt đất là 5 m/s. Tính vận tốc của ô tô.
Người ngồi trên ô tô thấy mặt đường chuyển động ngược chiều với mình, với vận tốc có độ lớn bằng vận tốc của ô tô và chiều ngược lại.
Nếu gọi (1) là giọt nước mưa, (2) là mặt đường, (3) là người ngồi trên ô tô.
Đối với người ngồi trên ô tô thì giọt nước mưa tham gia 2 chuyển động: chuyển động rơi thẳng đứng so với mặt đường và chuyển động kéo theo của mặt đường:
Cộng vận tốc: v→1,3=v→1,2+v→2,3
Vì vận tốc chuyển động của ô tô có độ lớn bằng chuyển động của mặt đường và vì α=45onên vô tô = v2,3 = v1,3= 5m/s
Vận tốc ô tô có độ lớn là 5 m/s và có phương làm với phương chuyển động của giọt nước mưa để lại trên mặt kính một góc 90° + 45° = 135°.
Một ca nô chạy ngang qua một dòng sông, xuất phát từ A, hướng mũi về B. Sau 100 s, ca nô cập bờ bên kia ở điểm C cách B 200 m. Nếu người lái hướng mũi ca nô theo hướng AD và vẫn giữ tốc độ máy như cũ thì ca nô sẽ cập bờ bên kia tại đúng điểm B. Tìm:
Vận tốc của dòng nước so với bờ sông.
Vận tốc của ca nô so với dòng nước.
Chiều rộng của sông.
Từ (1) rút ra: AB=v1,2.t=4.100=400m
Một tàu ngầm đang lặn xuống theo phương thẳng đứng với vận tốc không đổi v. Máy sonar định vị của tàu phát tín hiệu siêu âm theo phương thẳng đứng xuống đáy biển. Biết thời gian tín hiệu đi từ tàu xuống đáy biển là t1, thời gian tín hiệu phản hồi từ đáy biển tới tàu là t2, vận tốc của siêu âm trong nước biển là u và đáy biển nằm ngang. Tính vận tốc lặn v của tàu theo u, t1, t2.
