1. Bài tập trong SBT
3.1.
Hình 3.1 ghi lại các vị trí của hòn bi khi nó lăn từ A đến D trên các đoạn đường AB, BC, CD sau những khoảng thời gian bằng nhau. Trong các câu của mỗi phần sau đây, câu nào mô tả đúng tính chất chuyển động của hòn bi?
Phần 1
A. Hòn bi chuyển động đều trên đoạn đường AB.
B. Hòn bi chuyển động đều trên đoạn đường CD.
C. Hòn bi chuyển động đều trên đoạn đường BC.
D. Hòn bi chuyển động đều trên cả đoạn đường từ A đến D.
Phần 2
A. Hòn bi chuyển động nhanh dần trên đoạn đường AB.
B. Hòn bi chuyển động nhanh dần trên đoạn đường BC.
C. Hòn bi chuyển động nhanh dần trên đoạn đường CD.
D. Hòn bi chuyển động nhanh dần trên suốt đoạn đường AD.
3.3. Một người đi bộ đều quãng đường đầu dài 3km với vận tốc 2m/s. Ở quãng đường tiếp theo dài 1,95km người đó đi hết 0,5h. Tính vận tốc trung bình của người đó trên cả hai quãng đường.
3.5. Cứ sau 20s, người ta lại ghi quãng đường chạy được của một vận động viên chạy 1000m. Kết quả như sau:
a) Tính vận tốc trung bình của vận động viên trong mỗi khoảng thời gian. Có nhận xét gì về chuyển động của vận động viên này trong cuộc đua?
b) Tính vận tốc trung bình của vận động viên trong cả chặng đường.
3.7*. Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc $v_{1}$ = 12 km/h, nửa còn lại đi với vận tốc $v_{2}$ nào đó. Biết rằng vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 8km/h. Hãy tính vận tốc $v_{2}$.
Bài Làm:
3.1. Phần 1: Chọn C vì trên đoạn đường AB và CD hòn bi chuyển động không đều, chỉ có trên đoạn đường BC thì hòn bi chuyển động đều.
Phần 2: Chọn A vì trên đoạn đường CD hòn bi chuyển động chậm dần, còn trên đoạn đường BC hòn bi chuyển động đều.
3.3.Tóm tắt
$S_{1} = 3 km = 3000 m; v_{1} = 2m/s; t_{1}$
$S_{2} = 1,95 km = 1950 m; t_{2}$ = 0,5 h = 0,5.3600s = 1800s;
$v_{tb}$ = ?
Lời giải:
Thời gian người đi bộ đi hết quãng đường thứ nhất là:
$t_{1}=\frac{S_{1}}{v_{1}}=\frac{3000}{2}$=1500s
Vận tốc trung bình của người đi bộ trên cả hai đoạn đường là:
$v_{tb}=\frac{S_{1}+S_{2}}{t_{1}+t_{2}}=\frac{3000+1950}{1500+1800}$=1,5$ m/s
3.5.
a) Vận tốc trung bình của vận động viên trong mỗi khoảng thời gian là:
$v_{1}=\frac{s_{1}}{t_{1}}=\frac{140}{20}=7$ m/s
$v_{2}=\frac{s_{2}}{t_{2}}=\frac{340-140}{40-20}=10$ m/s
$v_{3}=\frac{s_{3}}{t_{3}}=\frac{428-340}{60-40}=4,4$ m/s
$v_{4}=\frac{s_{4}}{t_{4}}=\frac{516-428}{80-60}=4,4$ m/s
$v_{5}=\frac{s_{5}}{t_{5}}=\frac{604-516}{100-80}=4,4$ m/s
$v_{6}=\frac{s_{6}}{t_{6}}=\frac{692-604}{120-100}=4,4$ m/s
$v_{7}=\frac{s_{7}}{t_{7}}=\frac{780-692}{140-120}=4,4$ m/s
$v_{8}=\frac{s_{8}}{t_{8}}=\frac{880-780}{160-140}=5$ m/s
$v_{9}=\frac{s_{9}}{t_{9}}=\frac{1000-880}{180-160}=6$ m/s
Dựa vào kết quả trên, ta thấy:
Trong hai quãng đường đầu: vận động viên chuyển động nhanh dần.
Trong năm quãng đường sau: vận động viên chuyển động đều.
Hai quãng đường sau cùng: vận động viên chuyển động nhanh dần.
b) Vận tốc trung bình của vận động viên này là:
$v_{tb}=\frac{s}{t}=\frac{1000}{180}$ = 5,56 (m/s)
3.7*. Gọi s là chiều dài nửa quãng đường mà người đi xe đạp phải đi.
Như vậy, thời gian đi hết nửa quãng đường đầu $s_{1}$ = s với vận tốc $v_{1}$ là:
$t_{1}=\frac{s_{1}}{v_{1}}=\frac{s}{v_{1}}$ (h)
Thời gian đi hết nửa quãng đường còn lại $s_{2}$ = s với vận tốc $v_{2}$ là:
$t_{2}=\frac{s_{2}}{v_{2}}=\frac{s}{v_{2}}$ (h)
Vậy tổng thời gian đi hết cả quãng đường là:
$t_{1}+t_{2}=\frac{s}{v_{1}} + \frac{s}{v_{2}}$ (1)
Vận tốc trung bình của người đi xe đạp trên cả quãng đường là:
$v_{tb}=\frac{s_{1}+s_{2}}{t_{1}+t_{2}}=\frac{2s}{\frac{s}{v_{1}} + \frac{s}{v_{2}}}$
=$\frac{2s}{s.(\frac{1}{v_{1}} + \frac{1}{v_{2}})}=\frac{2}{\frac{1}{v_{1}} + \frac{1}{v_{2}}}$ (2)
Suy ra:
$\frac{1}{v_{1}}+\frac{1}{v_{2}}=\frac{2}{v_{tb}} \Rightarrow \frac{1}{v_{2}}=\frac{2}{v_{tb}}-\frac{1}{v_{1}}=\frac{2v_{1}-v_{tb}}{v_{tb}.v_{1}}$
$\Rightarrow v_{2}=\frac{v_{tb}.v_{1}}{2v_{1}-v_{tb}}=\frac{8.12}{2.12-8}=6$ km/h