BÀI TẬP SBT:
I. Trắc nghiệm
Câu [imath]5.1:[/imath]
Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng?
[imath](1)[/imath] Chuyển động có tính chất tương đối.
[imath](2)[/imath] Hệ quy chiếu đứng yên là hệ quy chiếu gắn với vật làm gốc được quy ước là đứng yên.
[imath](3)[/imath] Độ lớn của vận tốc tuyệt đối luôn lớn hơn tổng độ lớn của vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo.
[imath](4)[/imath] Độ lớn của vận tốc tuyệt đối luôn nhỏ hơn độ lớn của vận tốc tương đối.
[imath](5)[/imath] Hình dạng quỹ đạo chuyển động của vật cũng có tính chất tương đối và phụ thuộc vào hệ quy chiếu của người quan sát.
[imath]A.[/imath] (1), (2), (5).
[imath]B.[/imath] (1), (3), (5).
[imath]C.[/imath] (2), (4), (5).
[imath]D.[/imath] (2), (3), (5).
Lời giải:
Đáp án đúng là: [imath]A[/imath]
Các phát biểu đúng:
[imath](1)[/imath] Chuyển động có tính chất tương đối.
[imath](2)[/imath] Hệ quy chiếu đứng yên là hệ quy chiếu gắn với vật làm gốc được quy ước là đứng yên.
[imath](5)[/imath] Hình dạng quỹ đạo chuyển động của vật cũng có tính chất tương đối và phụ thuộc vào hệ quy chiếu của người quan sát.
Các phát biểu [imath](3)[/imath] và [imath](4)[/imath] sai vì độ lớn của vận tốc tuyệt đối còn phụ thuộc vào phương, chiều của vận tốc kéo theo và vận tốc tương đối.
Câu [imath]5.2:[/imath]
Một xe tải chạy với tốc độ [imath]40 km/h[/imath] và vượt qua một xe gắn máy đang chạy với tốc độ [imath]30 km/h.[/imath] Vận tốc của xe máy so với xe tải bằng bao nhiêu?
[imath]A. 5 km/h. \ \ \ \ \ B. 10 km/h. \ \ \ \ \ C. – 5 km/h. \ \ \ \ \ D. – 10 km/h.[/imath]
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
Gọi vận tốc của xe máy với xe tải [imath]\overrightarrow{v_{12}}[/imath], xe máy với mặt đường [imath]\overrightarrow{v_{13}}[/imath], xe tải với mặt đường [imath]\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
Công thức cộng vận tốc: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
[imath]\Rightarrow v_{12}=v_{13}-v_{23}=30-40=-10km/h[/imath]
Câu [imath]5.3:[/imath] Nhà của Bách và trường nằm trên cùng một con đường nên hằng ngày Bách đều đi học bằng xe đạp từ nhà đến trường với tốc độ không đổi bằng [imath]4 m/s[/imath] (khi trời lặng gió). Trong một lần Bách đạp xe từ nhà đến trường, có một cơn gió thổi ngược chiều trong khoảng thời gian [imath]90 s[/imath]. Hình [imath]5.1[/imath] mô tả đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của Bách trong [imath]5[/imath] phút đầu tiên. Tốc độ của gió so với mặt đất là bao nhiêu?
[imath]A. 1,2 m/s. \ \ \ \ \ B. 1,5 m/s. \ \ \ \ \ C. 2 m/s. \ \ \ \ \ D. 2,5 m/s.[/imath]
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Gọi [imath]\overrightarrow{v_{13}},\overrightarrow{v_{23}},\overrightarrow{v_{12}}[/imath] lần lượt là vận tốc của Bách so với đất (khi không có gió); của gió so với đất và của Bách so với gió.
Ta có: [imath]v_{13}=4m/s[/imath]
- Từ đồ thị, gió thổi trong khoảng thời gian từ giây 110 đến giây 200, ta có:
[imath]v_{12}=\dfrac{\Delta d}{\Delta t}=\dfrac{620-440}{200-100}=2m/s[/imath]
- Công thức cộng vận tốc: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
[imath]\Rightarrow v_{23}=v_{13}-v_{12}=4-2=2m/s[/imath]
- Như vậy, tốc độ của gió là 2 m/s và thổi ngược chiều so với chiều chuyển động của Bách.
II. Tự luận:
Câu [imath]5.1:[/imath] Hãy nêu mối liên hệ giữa vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo.
Vận tốc tuyệt đối bằng tổng vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
Trong đó:
+ Số [imath]1[/imath] là vật chuyển động đang xét.
+ Số [imath]2[/imath] là vật chuyển động được chọn làm gốc của hệ quy chiếu chuyển động.
+ Số [imath]3[/imath] là vật đứng yên được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên.
Câu [imath]5.2:[/imath]
Một chiếc tàu chở hàng đang rời khỏi bến cảng để bắt đầu chuyến hải trình với tốc độ 15 hải lí/h. Hãy xác định tốc độ rời bến cảng của tàu so với cảng trong hai trường hợp sau:
a. Khi tàu rời cảng, nước chảy cùng chiều chuyển động của tàu với tốc độ 3 hải lí/h.
b. Khi tàu rời cảng, nước chảy ngược chiều chuyển động của tàu với tốc độ 2 hải lí/h.
Lời giải:
Gọi số 1, 2, 3 lần lượt là tàu, dòng nước và bến cảng, ta có:
Công thức cộng vận tốc: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
a) Khi tàu rời cảng, nước chảy cùng chiều chuyển động của tàu với tốc độ 3 hải lí/h
[imath]v_{13}=v_{12}+v_{23}=15+3=18[/imath]
b) Khi tàu rời cảng, nước chảy ngược chiều chuyển động của tàu với tốc độ 2 hải lí/h.
[imath]v'_{13}=v_{12}-v_{23}=15-2=13[/imath]
Câu [imath]5.3:[/imath] Một người lái tàu vận chuyển hàng hóa xuôi dòng từ sông Đồng Nai đến khu vực cảng Sài Gòn với tốc độ là [imath]40 km/h[/imath] so với bờ. Sau khi hoàn thành công việc, lái tàu quay lại sông Đồng Nai theo lộ trình cũ với tốc độ là [imath]30km/h[/imath] so với bờ. Biết rằng chiều và tốc độ của dòng nước đối với bờ không thay đổi trong suốt quá trình tàu di chuyển, ngoài ra tốc độ của tàu so với nước cũng được xem là không đổi. Hãy xác định tốc độ của dòng nước so với bờ.
Lời giải:
Gọi số [imath]1, 2, 3[/imath] lần lượt là tàu, dòng nước và bờ.
Công thức cộng vận tốc: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
- Khi tàu đi xuôi dòng:[imath]v_{13}=v_{12}+v_{23}[/imath]
- Khi tàu đi ngược dòng:[imath]v'_{13}=v_{12}-v_{23}[/imath]
- Suy ra tốc độ của dòng nước so với bờ là: [imath]v_{23}=\dfrac{1}{2}(v_{13}-v'_{13})=5km/h[/imath]
Câu [imath]5.4:[/imath]
Hai xe buýt xuất phát cùng lúc từ hai bến [imath]A[/imath] và [imath]B[/imath] cách nhau [imath]40 km[/imath]. Xe buýt xuất phát từ [imath]A[/imath] đến [imath]B[/imath] với tốc độ [imath]30 km/h[/imath] và xe buýt xuất phát từ [imath]B[/imath] đến [imath]A[/imath] với tốc độ [imath]20 km/h[/imath]. Giả sử hai xe buýt chuyển động thẳng đều.
a. Sau khi rời bến bao lâu thì hai xe gặp nhau trên đường?
b. Tính quãng đường của hai xe đã đi được khi hai xe gặp nhau.
Lời giải:
[imath]a.[/imath] Hai xe chuyển động ngược chiều.
Gọi thời gian từ lúc hai xe xuất phát đến khi gặp nhau là [imath]t.[/imath]
Tổng quãng đường hai xe đi được cho đến khi gặp nhau bằng độ dài đoạn đường [imath]AB.[/imath]
[imath]AB=s_{A}+s_{B}=v_{A}t+v_{B}t[/imath]
[imath]\Rightarrow t=\frac{AB}{v_{A}+v_{B}}=\frac{40}{30+20}=0,8h[/imath]
[imath]b.[/imath] Quãng đường của hai xe xuất phát từ A và B đi được khi hai xe gặp nhau lần lượt là:
[imath]s_{A}=v_{A}t=30.0,8=24km[/imath]
[imath]s_{B}=v_{B}t=20.0,8=16km[/imath]