Giải Vật lí 10 trang 31 Chân trời Sáng tạo

Bài 1 trang 31 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Hai xe chuyển động ngược chiều nhau trên cùng đoạn đường thẳng với các tốc độ không đổi. Lúc đầu, hai xe ở các vị trí A và B cách nhau 50 km và cùng xuất phát vào lúc 8 giờ 30 phút. Xe xuất phát từ A có tốc độ 60 km/h.

Chọn gốc tọa độ và chiều dương tùy ý.

a) Dựa vào định nghĩa của vận tốc, hãy lập hệ thức liên hệ giữa tọa độ và vận tốc của mỗi xe. Khi hai xe gặp nhau, có mối liên hệ nào giữa các tọa độ?

b) Cho biết hai xe gặp nhau lúc 9 giờ. Tìm vận tốc của xe xuất phát từ B.

Giải bài 1 trang 31 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

a) Lập hệ thức liên hệ giữa tọa độ và vận tốc của mỗi xe

- Dựa vào công thức vận tốc: 

- Lại có, hệ thức liên hệ giữa tọa độ và vận tốc của mỗi xe là:

 x₂ = x₁ + v(t₂ - t₁)

Hay x = x₀ + v(t – t₀)  (1)

Trong đó:

+ x là tọa độ của xe tại thời điểm t

+ x₀ là tọa độ của xe tại thời điểm t₀

+ v là vận tốc của vật

Nếu chọn gốc thời gian là lúc vật xuất phát ở x₀ thì t₀ = 0

Ta có (1) trở thành: x = x₀ + v.t

- Khi hai xe gặp nhau thì tọa độ của các xe bằng nhau: x₂ = x₁

b) Tìm vận tốc của xe xuất phát từ B

Chọn gốc tọa độ tại A, chiều dương từ A đến B, mốc thời gian là lúc hai xe bắt đầu xuất phát (8 giờ 30 phút).

Biểu thức tọa độ của xe A là: x_A = x_0A + v_A.t = 0 + 60.t (km)

Biểu thức tọa độ của xe B là: x_B = x_0B + v_B.t = 50 – v_B.t (km)

Thời gian hai xe di chuyển đến lúc gặp nhau là: 9 giờ - 8 giờ 30 phút = 30 phút = 0,5 giờ

Khi hai xe gặp nhau:

x_A = x_B ⇔ 60.t = 50 − v_B.t

⇔ 60.0,5 = 50 – v_B.0,5

⇒ v_B = 40 (km/h)

Bài 2 trang 31 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Hình 4P.1 là đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một chất điểm chuyển động trên đường thẳng.

Hãy sắp xếp các điểm trên đồ thị theo thứ tự:

a) Vận tốc tức thời từ âm sang dương.

b) Tốc độ tức thời tăng dần.

Giải bài 2 trang 31 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Ta biết:

+ Vận tốc tức thời của vật tại một thời điểm được xác định bởi độ dốc của tiếp tuyến với đồ thị tại thời điểm đang xét.

+ Tốc độ tức thời tại một thời điểm chính là độ lớn của độ dốc tiếp tuyến của đồ thị tại thời điểm đó.

Như vậy:

a) Các điểm trên đồ thị theo thứ tự vận tốc tức thời từ âm sang dương là S, R, Q, P.

b) Các điểm trên đồ thị theo thứ tự tốc độ tức thời tăng dần là R, P, S, Q.