1. Tốc độ
Tốc độ và vận tốc luôn hiện hữu trong cuộc sống của chúng ta. Tuy nhiên không phải ai cũng biết tốc độ và vận tốc khác nhau như thế nào. Bởi vậy chúng ta cùng tìm hiểu về những kiến thức này trong vật lý 10. Trước tiên cùng tìm hiểu về tốc độ nhé!
1.1. Tốc độ trung bình
Đầu tiên, chúng ta cùng tìm hiểu về tốc độ trung bình (phần 1.1) và vận tốc trung bình (phần 2.1) để xem chúng có điểm gì giống và khác nhau nhé!
Khái niệm: Tốc độ trung bình biểu thị quãng đường đi được của một vật trong cùng một đơn vị thời gian nhằm xác định độ chậm, nhanh của chuyển động
– Biểu thức của tốc độ trung bình: v = st
– Đơn vị được tính bằng m/s; km/h
=> Quãng đường đi được có công thức như sau: s = v.t
=> Thời gian đi được có công thức là: t = sv
Chú ý:
+ Với s mang đơn vị là m, t mang đơn vị là s thì v sẽ mang đơn vị là m/s
+ Nếu s mang đơn vị là km, t mang đơn vị là h thì v sẽ mang đơn vị là km/h
+ Quy đổi: 1 m/s = 3,6 km/h.
1.2. Tốc độ tức thời
Khái niệm: Tốc độ tức thời tức là tốc độ đo được trong một khoảng thời vô cùng ngắn (tốc độ ở một thời điểm nhất định).
VD: Trên ô tô và xe máy, đồng hồ biểu thị tốc độ (tốc kế) được lắp đặt trước mặt người lái xe, nó biểu thị tốc độ mà xe đang chạy vào một thời điểm, tốc độ đó chính là tốc độ tức thời.
2. Vận tốc
2.1. Vận tốc trung bình
– Vận tốc trung bình được biết đến là thương của độ dịch chuyển với thời gian dịch chuyển, dùng để xác định độ chậm, nhanh của chuyển động theo một hướng nhất định đã được quy ước.
– Vận tốc trung bình được kí hiệu là v:
Vì độ dịch chuyển là một đại lượng biểu diễn bằng vectơ nên vận tốc cũng là một đại lượng được biểu diễn vectơ. Vectơ vận tốc sẽ có những đặc điểm:
+ Gốc của vectơ nằm trên vật chuyển động
+ Hướng của vectơ chính là hướng của độ dịch chuyển
+ Độ dài vectơ sẽ tỉ lệ thuận với độ lớn của vận tốc
2.2. Vận tốc tức thời
Vận tốc tức thời chính là vận tốc tại một thời điểm nhất định, được ký hiệu như sau: vt. Công thức của vt:
2.3. Tổng hợp vận tốc
2.3.1. Tổng hợp hai vận tốc cùng phương
Ví dụ minh hoạ: Trên một đoàn tàu đang chạy thẳng với vận tốc trung bình là 36 km/h đối với mặt đường, một hành khách đi về hướng đầu tàu với vận tốc 1m/s đối với mặt sàn tàu.
a. Hành khách này đang thực hiện mấy chuyển động?
b. Để xác định được vận tốc của hành khách đối với mặt đường thì cần làm cách nào?
Hướng dẫn:
a. Hành khách này đang thực hiện đồng thời hai chuyển động:
+ Chuyển động với vận tốc là 1m/s đối với sàn tàu
+ Chuyển động phụ thuộc vào tàu kéo đi với vận tốc bằng với vận tốc của tàu so với mặt đất (còn gọi là vận tốc kéo theo).
b. Gọi
-
V1,2 là vận tốc của hành khách đối với con tàu
-
V2,3 là vận tốc của con tàu đối với mặt đường
-
V1,3 là vận tốc của hành khách so với mặt đường
Ta có: V1,3 = V1,2 + V2,3
Do các chuyển động trên đều là chuyển động thẳng theo hướng của đoàn tàu nên:
v1,3 = v1,2 + v2,3 = 1 m/s + 10 m/s = 11 m/s
Vậy hướng của vận tốc chính là hướng của đoàn tàu chạy.
2.3.2. Tổng hợp hai vận tốc vuông góc với nhau
Ví dụ: Một ca nô đang chạy trên hồ nước yên lặng với vận tốc tối đa là 18 km/h. Nếu ca nô chạy ngang trên một con sông có dòng chảy theo hướng Bắc – Nam với vận tốc lên tới 5m/s thì nó có thể đạt được vận tốc tối đa so với bờ sông là bao nhiêu và theo hướng gì?
Lời giải:
Gọi vận tốc của ca nô so với mặt nước là v12, còn vận tốc của nước di chuyển so với bờ sông là v23.
Ta thấy vận tốc của ca nô đối với bờ sông được biểu diễn như sau:
v1,3 = v1,2 + v2,3
Suy ra: v13 = v12 + v23
v1,3 = v122+v232 = 52+52 = 7,07 m/s
Do AB = BC nên tam giác ABC vuông cân và có góc BAC = 45o. Vậy hướng của vận tốc nghiêng 45o theo hướng Đông – Nam
3. Sơ đồ tư duy về tốc độ và vận tốc vật lý 10
Để đơn giản hoá các kiến thức về tốc độ và vận tốc vật lý 10 thì học bài bằng cách vẽ sơ đồ tư duy rất hiệu quả. Dưới đây là một ví dụ về sơ đồ tư duy có thể giúp các em hình dung tốt hơn
4. Bài tập Tốc độ và vận tốc Vật lý 10
Câu 1: Người ta thường sử dụng quãng đường đi được trong cùng một đơn vị thời gian nhằm xác định độ chậm, nhanh của chuyển động. Đại lượng này được gọi là:
A. Tốc độ trung bình.
B. Tốc độ tức thời.
C. Vận tốc trung bình.
D. Vận tốc tức thời.
Câu 2: Tốc độ tức thời giúp biểu diễn:
A. Mức độ chậm, nhanh của chuyển động ở một thời điểm nhất định.
B. Tốc độ ở một thời điểm nhất định.
C. Độ chậm, nhanh của một chuyển động với một hướng nhất định.
D. Cả phương án A và B.
Câu 3: Vận tốc trung bình là một đại lượng được xác định bởi:
A. Thương số giữa quãng đường đi được với khoảng thời gian đi hết quãng đường đó.
B. Thương số giữa độ dịch chuyển với thời gian dịch chuyển.
C. Tích giữa độ dịch chuyển với thời gian dịch chuyển.
D. Tích giữa quãng đường đi được và thời gian dịch chuyển.
Câu 4: Hai xe ô tô chạy ngược chiều nhau trên một đoạn đường thẳng. Biết rằng vận tốc của xe thứ nhất là 100 km/h, còn vận tốc xe thứ hai là 80 km/h. Tính vận tốc của xe thứ nhất so với xe thứ 2 khi chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe thứ nhất.
A. 200 km/h.
B. 180 km/h.
C. -20 km/h.
D. -18 km/h.
Câu 5: Hai bên bờ sông AB cách nhau một đoạn 70 km, một ca nô khi di chuyển xuôi dòng AB sẽ đến sớm hơn 48 phút so với ca nô khi đi ngược dòng AB. Vận tốc của ca nô khi mặt nước yên lặng là 30 km/h. Hãy xác định vận tốc của dòng nước .
A. 5 km/h.
B. 15 km/h.
C. 10 km/h.
D. 150 km/h.
Câu 6: Một con thuyền chở khách từ A đến B rồi quay ngược lại về A. Biết rằng vận tốc của thuyền so với nước là 15 km/h và vận tốc của nước so với bờ là 3 km/h. Biết khoảng cách AB = 18 km. Tính thời gian di chuyển của thuyền.
A. 2 giờ.
B. 2,5 giờ.
C. 3 giờ.
D. 4 giờ.
Câu 7: Một chiếc thuyền đi sang ngang sang dòng sông có chiều rộng là 100m với vận tốc 4 m/s so với dòng nước. Biết rằng vận tốc chảy của dòng nước là 3 m/s so với bờ. Tính độ lớn vận tốc thực tế của thuyền so với dòng sông.
A. 5 m/s.
B. 7 m/s.
C. 1 m/s.
D. 2 m/s.
Câu 8: Một dòng sông rộng 100 m với dòng nước chảy với vận tốc là 3 m/s so với bờ theo hướng Tây – Đông. Một chiếc thuyền đi theo chiều ngang sông với vận tốc 4 m/s so với dòng nước. Hãy xác định quãng đường mà thuyền đã chuyển động được khi sang phía bên kia sông.
A. 125 m.
B. 10 m .
C. 250 m.
D. 150 m.
Câu 9: Hai đại lượng nào dưới đây được biểu diễn bằng đại lượng vectơ?
-
A. Quãng đường với tốc độ.
-
B. Độ dịch chuyển với vận tốc.
-
C. Quãng đường với độ dịch chuyển.
-
D. Tốc độ với vận tốc.
Câu 10: Trên ô tô hoặc xe máy, đồng hồ tốc độ có tác dụng như thế nào?
-
A. Biểu thị tốc độ trung bình của người lái xe
-
B. Biểu thị tốc độ tức thời của xe đang chạy
-
C. Biểu thị vận tốc trung bình của xe đang chạy
-
D. Biểu thị vận tốc thức thời của xe đang chạy
Câu 11: Phát biểu nào dưới đây là đúng khi nhắc đến vận tốc?
-
A. Bạn Nam di chuyển từ nhà đến trường với vận tốc là 10 km/h.
-
B. Xe ô tô di chuyển từ A đến B theo hướng Bắc với tốc độ là 40 km/h.
-
C. Mỗi giờ, con ốc sên di chuyển được 100 cm.
-
D. Con báo chạy theo con linh dương một đoạn là 3 km theo hướng Nam.
Câu 12: Hai xe ô tô chạy cùng chiều trên một đoạn đường thẳng với vận tốc lần lượt là 100 km/h và 80 km/h. Hãy xác định vận tốc của xe thứ nhất so với xe thứ 2. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của cả hai xe.
-
A. 20 km/h.
-
B. 18 km/h.
-
C. – 20 km/h.
-
D. – 18 km/h.
Câu 13: Một bạn học sinh đi xe đạp từ nhà đến trường hết tổng thời gian là 30 phút. Biết quãng đường đi từ nhà tới trường dài 3 km thì tốc độ trung bình của bạn đó là bao nhiêu?
-
A. 9 km/h.
-
B. 0,1 km/h.
-
C. 11 km/h.
-
D. 6 km/h.
Câu 14: Một vận động viên đã chạy đoạn đường dài 10000 m trong khoảng thời gian là 36 phút 23 giây 44. Xác định tốc độ trung bình của vận động viên đó với đơn vị là m/s.
-
A. 4,58 m/s.
-
B. 5,8 m/s.
-
C. 4,3 m/s.
-
D. 6,7 m/s.
Câu 15: Một người đi xe máy với tốc độ trung bình là 30 km/h và đã đi được đoạn đường 3 km. Hỏi người đó đi đoạn đường trong thời gian bao lâu?
-
A. 5,5 phút
-
B. 6 phút
-
C. 7,8 phút
-
D. 8 phút
Câu 16: Một người lái xe từ nhà đến siêu thị để mua đồ với quãng đường là 3 km mất khoảng 15 phút, sau đó tiếp tục đi đến trường học để lấy tài liệu với quãng đường dài 2 km mất khoảng 12 phút. Biết trường học nằm ở giữa nhà và siêu thị, chúng cùng nằm trên một đường thẳng. Xác định vận tốc trung bình của người đi xe máy.
-
A. 58,2 m/s
-
B. 0,98 m/s
-
C. 0,29 km/h
-
D. 3,09 m/s
Câu 17: Tốc độ trung bình bằng với độ lớn vận tốc trung bình khi:
-
A. chúng luôn luôn bằng nhau.
-
B. khi vật chuyển động thẳng và không có sự đổi chiều.
-
C. khi vật chuyển động thẳng.
-
D. khi vật không có sự đổi chiều chuyển động.
Câu 18: Chọn phương án đúng
-
A. Vận tốc trung bình chính là đại lượng vectơ được biểu diễn bằng thương số giữa độ dịch chuyển của vật với thời gian để vật thực hiện được độ dịch chuyển đó.
-
B. Vận tốc trung bình chính là đại lượng đặc trưng cho tính chất chậm nhanh của chuyển động.
-
C. Vận tốc trung bình chính là đại lượng đặc trưng cho tính chậm nhanh của chuyển động tại mỗi thời điểm.
-
D. Vận tốc trung bình là đại lượng vectơ đặc trưng cho tính chậm nhanh của chuyển động tại mỗi thời điểm.
Câu 19: Tính chất nào dưới đây là của vận tốc mà không phải của tốc độ của một chuyển động?
-
A. Đặc trưng cho sự chậm nhanh của chuyển động.
-
B. Mang đơn vị là km/h.
-
C. Không thể có độ lớn bằng 0.
-
D. Có phương đã được xác định.
Câu 20: Vận động viên chạy cự li 600 m mất khoảng 74,75 s. Hãy xác định tốc độ trung bình của vận động viên đó?
-
A. 8,03 m/s
-
B. 9,03 m/s
-
C. 12,03 m/s
-
D. 11,03 m/s
Bảng đáp án:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
D
B
B
A
B
A
A
B
B
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
B
A
D
A
B
B
B
A
D
A
Tốc độ và vận tốc vật lý 10 là một phần kiến thức vô cùng quan trọng, chúng thường xuất hiện trong các bài thi và cũng được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Biết được tầm quan trọng của phần kiến thức này, VUIHOC đã tổng hợp đầy đủ cả về lý thuyết liên quan và bài tập vận dụng. Để học thêm nhiều kiến thức liên quan đến môn Vật lý cũng như các môn học khác thì các em có thể truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé!
