Bài 2. Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian. Độ dịch chuyển tổng hợp và vận tốc tổng hợp trang 21, 22, 23, 24, 25, 26 Vật Lí 10 Cánh diều

Bài làm:

Câu hỏi tr 22

 Phương pháp giải:

Dựa vào đồ thị độ dịch chuyển – thời gian.

Lời giải chi tiết:

Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian đối với một vật chuyển động thẳng theo một hướng với tốc độ không đổi là một đường thẳng qua gốc tọa độ. 

 Phương pháp giải:

Dựa vào đồ thị hình 2.3 và tính chất của chuyển động.

Lời giải chi tiết:

- Hình a: Độ dốc bằng không, vật đứng yên

- Hình b: Độ dốc lớn hơn, tốc độ lớn hơn

- Hình c: Từ thời điểm độ dốc âm, vật chuyển động theo chiều ngược lại

- Hình d: Độ dốc không đổi, tốc độ không đổi

Câu hỏi tr 23

 Phương pháp giải:

Sử dụng kĩ năng vẽ đồ thị.

Lời giải chi tiết:

- Vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian:

- Vận tốc của xe là:

$v = \frac{d}{t} = 85\left( {m/s} \right)$

Câu hỏi tr 24

 Lời giải chi tiết:

Trên bản đồ lấy điểm A là nhà, điểm E là trường học. Sử dụng một sợi chỉ kéo dài từ vị trí điểm A đến điểm E, sau đó dùng thước đo lại chiều dài của sợi chỉ rồi so với tỉ lệ của bản đồ.

Sau khi thực hiện đo và dùng tỉ lệ tương ứng trên bản đồ, ta có khoảng cách từ nhà đến trường khoảng 9 km.

Câu hỏi tr 25

Phương pháp giải: 

- Định lí Pytago: Tổng bình phương hai cạnh góc vuông bằng cạnh huyền bình phương (\(B{C^2} = A{B^2} + A{C^2}\))

- Tỉ số lượng giác của góc nhọn: 

\(\begin{array}{l}
\sin \alpha = \frac{{AC}}{{BC}}\\
\cos \alpha = \frac{{AB}}{{BC}}\\
\tan \alpha = \frac{{AC}}{{AB}}\\
\cot \alpha = \frac{{AB}}{{AC}}
\end{array}\)

Lời giải chi tiết:

a)

b) Ta có: v = 24 (m/s); v₁ = 17 m/s

Từ sơ đồ, ta có: \({v^2} = v_1^2 + v_2^2\) (theo định lí Pytago trong 1 tam giác vuông)

=> \({v_2} = \sqrt {{v^2} - v_1^2}  = \sqrt {{{24}^2} - {{17}^2}}  \approx 16,94(m/s)\)

c) Gọi góc hợp bởi \(\overrightarrow v \) và \(\overrightarrow {{v_1}} \) là \(\alpha \)

Góc giữa vận tốc của viên đá và phương thẳng đứng khi nó chạm vào mặt nước là:

\(\cos \alpha  = \frac{{{v_1}}}{v} = \frac{{17}}{{24}} \Rightarrow \alpha  \approx {44^0}54'\)

Câu hỏi tr 26

 Lời giải chi tiết:

Phóng tên lửa về phía Đông có lợi hơn, vì Trái Đất đang quay từ Tây sang Đông, tên lửa phóng cùng chiều với chiều quay của Trái Đất sẽ có vận tốc lớn hơn là tên lửa phóng ngược chiều với chiều quay của Trái Đất.

2. Vận dụng

Một người điều khiển thiết bị bay cá nhân bay theo hướng từ A đến B. Gió thổi với vận tốc không đổi 27 km/h theo hướng bắc. Hướng AB lệch với hướng bắc 60⁰ về phía đông (hình 2.8)

Phương pháp giải:

Sử dụng lý thuyết vận tốc tổng hợp.

Lời giải chi tiết:

Để bay theo đúng hướng từ A đến B, với vận tốc tổng hợp là 54 km/h, người lái phải hướng thiết bị theo hướng đông.

Phương pháp giải:

Sử dụng lý thuyết vận tốc tổng hợp.

Lời giải chi tiết:

Vận tốc thiết bị bay 6 km đầu là:

${v_1} = \sqrt {{{54}^2} - {{27}^2}}  = 27\sqrt 3 \left( {km/h} \right)$

Vận tốc thiết bị bay 6 km sau là:

${v_2} = \sqrt {{{45}^2} - {{27}^2}}  = 36\left( {km/h} \right)$

Tốc độ trung bình của thiết bị trên cả quãng đường bay là:

$v = \frac{{{s_1} + {s_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{6 + 6}}{{\frac{6}{{27\sqrt 3 }} + \frac{6}{{36}}}} = 40,68\left( {km/h} \right)$

Vậy tốc độ trung bình của thiết bị trên cả quãng đường bay là 40,68 km/h.