Giải vật lí 10 bài 6: Tính tương đối của chuyển động – Công thức cộng vận tốc
Hướng dẫn giải bài tập, bài thực hành trong bài 6: Tính tương đối của chuyển động – Công thức cộng vận tốc - sách giáo khoa vật lí 10. Tất cả các kiến thức lý thuyết và bài tập trong bài học này đều được giải đáp cẩn thận, chi tiết. Chúng ta tham khảo để học tốt vật lí 10 bài 6: Tính tương đối của chuyển động – Công thức cộng vận tốc nhé.
[toc:ul]
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Tính tương đối của chuyển động
Chuyển động có tính tương đối.
Hình dạng quỹ đạo chuyển động trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau. Quỹ đạo chuyển động của vật có tính tương đối.
Vận tốc của vật chuyển động với các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau. Vận tốc có tính tương đối.
II. Công thức cộng vận tốc
1. Các vận tốc cùng phương cùng chiều.
Xét thuyền chạy xuôi dòng nước.
Gọi $\overrightarrow{v_{tb}}$ là vận tốc của thuyền đối với hệ quy chiếu đứng yên (bờ) (vận tốc tuyệt đối).
$\overrightarrow{v_{tn}}$ là vận tốc của thuyền đối với hệ quy chiếu chuyển động (nước) (vận tốc tương đối).
$\overrightarrow{v_{nb}}$ là vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động so với hệ quy chiếu đứng yên (nước so với bờ) (vận tốc kéo theo).
Công thức cộng vận tốc: $\overrightarrow{v_{tb}} = \overrightarrow{v_{tn}} + \overrightarrow{v_{nb}}$.
Nếu gọi vật 1 là vật chuyển động (thuyền), vật 2 là hệ quy chiếu chuyển động (nước), vật 3 là hệ quy chiếu đứng yên (bờ), thì công thức tính vận tốc là:
$\overrightarrow{v_{13}} = \overrightarrow{v_{12}} + \overrightarrow{v_{23}}$.
2. Vận tốc tương đốu cùng phương ngược chiều với vận tốc kéo theo
Với các quy ước về đánh số vật như trên, ta có công thức cộng vận tốc là:
$\overrightarrow{v_{13}} = \overrightarrow{v_{12}} + \overrightarrow{v_{23}}$.
Về độ lớn: $\left | v_{13} \right | = \left \| v_{12} \right \| - \left | v_{23} \right |$.
II. GIẢI BÀI TẬP
Giải câu 1: Nêu một ví dụ về tính tương đối của...
Nêu một ví dụ về tính tương đối của quỹ đạo chuyển động.
Bài giải:
Ví dụ: trong chuyển động của cái van xe đạp
Đối với người bên đường: van xe đạp chuyển động theo quỹ đạo cong.
Đối với người đi xe sẽ thấy van xe chuyển động theo quỹ đạo tròn.
Giải câu 2: Nêu một ví dụ về tính tương đối...
Nêu một ví dụ về tính tương đối của vận tốc của chuyển động.
Bài giải:
Trong một chiếc xe bus, đối với cột mốc bên đường, hành khách trong xe chuyển động với vận tốc cùng với vận tốc của xe bus. Đối với xe, hành khách đứng yên.
Giải câu 3: Trình bày công thức cộng vận tốc...
Trình bày công thức cộng vận tốc trong các trường hợp chuyển động cùng phương, cùng chiều (cùng phương và ngược chiều).
Bài giải:
Bạn đọc tham khảo nội dung kiến thức trọng tâm tại đây.
Giải câu 4: Chọn câu khẳng định đúng...
Chọn câu khẳng định đúng.
Đứng ở Trái Đất, ta sẽ thấy
A. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Mặt trăng quay quanh Trái Đất.
B. Mặt Trời và Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.
C. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất và Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời.
D. Trái Đất đứng yên, Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái
Bài giải:
Chọn đáp án D.
Giải câu 5: Một chiếc thuyền buồm chạy ngược dòng...
Một chiếc thuyền buồm chạy ngược dòng sông, sau 1 giờ đi được 10 km. Một khúc gỗ trôi theo dòng sông, sau 1 phút trôi được 100/3 (m). Vận tốc của thuyền buồm so với nước bằng bao nhiêu?
A. 8 km/h.
B. 10 km/h.
C. 12 km/h.
D. Một đáp số khác.
Bài giải:
Chọn đáp án C.
Giải thích:
Vận tốc của nước so với bờ chính là vận tốc của khúc gỗ: vnb = (100/3) : 60 = 5/9 (m/s).
Vận tốc của thuyền so với bờ là: vtb = 10.103 : 3600 = 25/9 (m/s)
Vận tốc của thuyền so với nước là: vtn = vtb + vnb = (25/9) + (5/9) = 10/3 (m/s) = 12 (km/h).
Giải câu 6: Một hành khách ngồi trong toa tàu H...
Một hành khách ngồi trong toa tàu H, nhìn qua cửa sổ thấy toa tàu N bên cạnh và gạch lát sân ga đểu chuyển động như nhau hỏi toa nào đang chạy?
A. Tàu H đứng yên, tàu N chạy.
B. Tàu H chạy, tàu N đứng yên.
C. Cả hai đểu chạy.
D. Các câu A, B, C đều không đúng.
Bài giải:
Chọn đáp án B.
Giải câu 7: Một ô tô A chạy đều trên một đường thẳng...
Một ô tô A chạy đều trên một đường thẳng với vận tốc 40 km/h. Một ô tô B đuổi theo ô tô A với vận tốc 60 km/h. Xác định vận tốc của ô tô B đối với ô tô A và của ô tô A đối với ô tô B.
Bài giải:
Chọn vật 3 là đất, vật 2 là oto A, vật 1 là ô tô B.
Áp dụng công thức cộng vận tốc, vận tốc của B so với A là:
Do hai xe chạy cùng chiều, nên chiếu các vecto vận tốc lên phương chuyển động.
v12 = v13 – v23 = 60 – 40 = 20 km/h.
Vận tốc của A so với B là: v21 = v23 – v31 = 40 – 60 = -20 km/h.
Giải câu 8: A ngồi trên một toa tàu chuyển động...
A ngồi trên một toa tàu chuyển động với vận tốc 15 km/h đang rời ga. B ngồi trên một toa tàu khác chuyển động với vận tốc 10 km/h đang đi ngược chiều vào ga. Hai đường tàu song song với nhau. Tính vận tốc của B đối với A.
Bài giải:
Chọn đất là vật 3, B là vật 2, A là vật 1.
Vận tốc của B đối với A là:
Hai tàu chuyển động ngược chiều: v21 = -v12 = - (v13 + v23) = - (15 + 10) = - 25 km/h.