Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu thuộc bộ tài liệu dạy thêm lớp 10. Sử dụng cho giáo viên giảng dạy có đầy đủ tóm tắt lí thuyết_ Bài tập ví dụ mẫu_ Bài tập tự giải_Bài tập trắc nghiệm. Tất cả các bài đều có lời giải chi tiết giúp học sinh tự học nâng caao trình độ
PHẦN I CƠ HỌC CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM BÀI 1: CHUYỂN ĐỘNG CƠ A KIẾN THỨC CẦN NHỚ Chuyển động Chuyển động vật thay đổi vị trí vật so với vật khác theo thời gian Ví dụ:………………………………………………………………….………………… Chất điểm Quỹ đạo Vật có kích thước nhỏ so với độ dài đường coi chất điểm Ví dụ:………………………………………………………………….………………… Quỹ đạo chuyển động đường mà chất điểm chuyển động vạch không gian Ví dụ:……………………………………………………………………………………… Cách xác định vị trí vật không gian a) Vật làm mốc thước đo Để xác định xác vị trí vật ta chọn vật làm mốc chiều dương quỹ đạo dùng thước đo chiều dài đoạn đường từ vật làm mốc đến vật b) Hệ toạ độ Ví dụ 1: Hệ toạ độ trục (sử dụng vật chuyển động đường thẳng) Vị trí điểm M xác định toạ độ: x = OM Ví dụ 2: Hệ toạ độ trục (sử dụng vật chuyển động đường cong mặt phẳng) Vị trí điểm M xác định hai toạ độ: x = OM x y = OM y Cách xác định thời gian chuyển động a) Mốc thời gian đồng hồ Để xác định thời điểm ứng với vị trí vật chuyển động ta phải chọn mốc thời gian đo thời gian trôi kể từ mốc thời gian đồng hồ b) Thời điểm thời gian Vật chuyển động đến vị trí quỹ đạo vào thời điểm định vật từ vị trí đến vị trí khác khoảng thời gian định Hệ qui chiếu Một hệ qui chiếu gồm: + Một vật làm mốc, hệ toạ độ gắn với vật làm mốc + Một mốc thời gian đồng hồ Chuyển động tịnh tiến Khi vật chuyển động tịnh tiến, điểm có quỹ đạo giống hệt nhau, chồng khít lên Để khảo sát chuyển động vật ta cần khảo sát điểm vật Ví dụ :………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… B CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH C TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ Bài 1.1: Một vật xem chất điểm kích thước A nhỏ so với người B nhỏ so với chiều dài quỹ đạo C nhỏ so với vật mốc D lớn so với quãng đường ngắn Bài 1.2: Trường hợp xem vật chất điểm? A chuyển động tự quay Trái Đất B Hai bi lúc va chạm với C Xe chở khách chạy bến D Viên đạn bay khơng khí Bài 1.3: Trong trường hợp coi máy bay chất điểm? A Máy bay trình cất cánh B Máy bay trình hạ cánh C Máy bay bay từ Cần Thơ Hà Nội D Máy bay vòng đường băng Bài 1.4: Chọn câu phát biểu sai A Hệ quy chiếu dược dùng để xác định vị trí chất điểm B Hệ quy chiếu gồm hệ trục tọa độ gắn với vật làm mốc đồng hồ đếm thời gian C Chuyển động có tính tương đối đứng n khơng có tính chất D Ngay quỹ đạo có tính tương đối Bài 1.5: Lúc 13 h 15 ngày hôm qua, xe chạy quốc lộ A, cách Vĩnh Long 20 km Việc xác định vị trí xe thiếu yếu tố gì? A Chiều dương đường B Mốc thời gian C Vật làm mốc D Thước đo đồng hồ Bài 1.6: Chuyển động vật sau thuộc loại chuyển động tịnh tiến? A Chuyển động bánh xe so với mặt đường B Chuyển động kim đồng hồ C Chuyển động cánh cửa D Chuyển động ngăn kéo bàn Bài 1.7: Hãy chọn câu A Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ toạ độ, mốc thời gian B Hệ quy chiếu bao gồm hệ toạ độ, mốc thời gian đồng hồ C Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, mốc thời gian đồng hồ D Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ toạ độ, mốc thời gian đồng hồ Bài 1.8: Trong cách chọn hệ trục toạ độ mốc thời gian đây, cách thích hợp để xác định vị trí máy bay bay đường dài? A Khoảng cách đến ba sân bay lớn; t = lúc máy bay cất cánh B Khoảng cách đến ba sân bay lớn; t = quốc tế C Kinh độ, vĩ độ địa lí độ cao máy bay; t = lúc máy bay cất cánh D Kinh độ, vĩ độ địa lí độ cao máy bay; t = quốc tế BÀI 2: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU A KIẾN THỨC CÂN NHỚ Độ dời a) Vectơ độ dời Nở Xét chất điểm chuyển động Tại thời điểm t chất điểm u u u u u u r vị trí M1 thời điểm t2 chất điểm vị trí M2 M Khi M 1M gọi véc tơ độ dời khoảng thời gian ∆t = t2 − t1 b) Độ dời quãng đường chuyển động thẳng Trong chuyển động thẳng chọn trục toạ độ Ox trùng với O uuuuuur đường thẳng quỹ đạo véc tơ độ dời M 1M có phương trùng với x1 M x2 N x trục uuuuuur Giá trị đại số vectơ độ dời M 1M gọi độ dời: ∆x = x2 − x1 Quãng đường được: + Nếu vật chuyển động theo chiều dương: s = ∆x + Nếu vật chuyển động ngược chiều dương: s = ∆x Vận tốc trung bình uuuuuur uur M M Vectơ vận tốc trung bình: vtb = ∆t uuuuuur Vectơ vận tốc trung bình phương chiều với vectơ độ dời M 1M , giá trị đại số gọi vận tốc trung bình: vtb = ∆x ∆t Đơn vị: m/s Tốc độ trung bình đặc trưng cho nhanh chậm chuyển động: vtb = s ∆t Vận tốc tức thời uur Khi ∆t nhỏ vectơ vận tốc trung bình vtb đặc trưng cho phương, chiều, độ nhanh chậm chuyển động gọi vectơ vận tốc tức thời (ở thời điểm t1) Giá trị đại số vectơ vận tốc tức thời gọi vận tốc tức thời, đặc trưng cho chiều độ nhanh chậm chuyển động thời điểm Khi ∆t nhỏ vật chưa đổi chiều chuyển động nên s = ∆x , tức độ lớn vận tốc tức thời tốc độ tức thời Chuyển động thẳng a) Định nghĩa Định nghĩa 1: Chuyển động thẳng chuyển động có quỹ đạo đường thẳng, chất điểm có vận tốc tức thời không đổi Định nghĩa 2: Chuyển động thẳng chuyển động có quỹ đạo đường thẳng có tốc độ trung bình quãng đường b) Quãng đường chuyển động thẳng đều: s = vt Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động c) Phương trình chuyển động thẳng Gọi: x0 tọa độ thời điểm ban đầu t0 = , x tọa độ thời điểm t Vận tốc chất điểm bằng: v = x − x0 t Từ đó: x = x0 + vt Toạ độ hàm số bậc thời gian Đồ thị toạ độ – thời gian chuyển động thẳng Theo phương trình chuyển động, toạ độ hàm số bậc thời gian nên đồ thị biểu diễn tọa độ theo thời gian đường thẳng x x x0 x0 O v> O t Độ dốc đường thẳng: tan α = v< t x − x0 =v t B CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN Dạng 1: Xác định tốc trung bình chuyển động thẳng s ∆t Nếu chuyển động gồm nhiều giai đoạn s tổng quãng đường thời gian ∆t Phướng pháp: Áp dụng cơng thức tính tốc độ trung bình: vtb = Các ví dụ Ví dụ 1: Cho chất điểm chuyển động, thời gian 10 s đầu quãng đường 26 m, 15 s sau quãng đường 24 m Hãy tính tốc độ trung bình chất điểm a) Trong 10 s đầu b) Trong 15 s sau c) Trong trình Lời giải: s1 26 = 2, 6(m / s) a) Tốc độ trung bình chất điểm 10 s đầu: vtb1 = = t1 10 b) Tốc độ trung bình chất điểm 15 s sau: vtb = s2 24 = = 1, 6(m / s ) t2 15 c) Tốc độ trung bình chất điểm trình: vtb = s1 + s2 26 + 24 = = 2(m / s ) t1 + t2 10 + 15 Ví dụ 2: Cho chất điểm chuyển động, thời gian 20 s quãng đường 50 m Biết 15 s đầu chất điểm chuyển động với tốc độ trung bình m/s Hãy tính tốc độ trung bình chất điểm s lại Lời giải: Quãng đường chất điểm 15 s đầu: s1 = vtb1t1 = 2.15 = 30(m) Quãng đường chất điểm 15 s đầu: s2 = s − s1 = 50 − 30 = 20(m) Tốc độ trung bình chất điểm s sau: vtb = s2 20 = = 4(m / s ) t2 Ví dụ 3: Cho chất điểm chuyển động, khoảng thời gian t ban đầu chuyển động với tốc độ trung bình m/s Trong khoảng thời gian 2t chuyển động với tốc độ trung bình m/s Hãy tính tốc độ trung bình chất điểm trình Lời giải: Tốc độ trung bình chất điểm trình: v t + vtb 2t + 4.2 s +s vtb = = tb1 = = 3(m / s ) t1 + t2 t + 2t Chú ý: Nếu câu hỏi trắc nghiệm cho t giá trị cụ thể làm nhanh Bài tập vận dụng Bài 1.9: Cho chất điểm chuyển động, thời gian 10 s đầu quãng đường 12 m Trong 10 s quãng đường 24 m Trong 20 s cuối quãng đường 14 m Hãy tính tốc độ trung bình chất điểm a) Trong 10 s đầu b) Trong 20 s cuối c) Trong trình ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… Bài 1.10: Cho chất điểm chuyển động, thời gian 20 s quãng đường 50 m Biết khoảng thời gian 12 s cuối chất điểm chuyển động với tốc độ trung bình m/s Hãy tính tốc độ trung bình chất điểm s đầu ………………… ………………… ………………… Bài 1.11: Quãng đường từ nhà bạn Bình đến trường dài km Trong 3,5 km bạn Bình xe buýt với tốc độ trung bình 35 km/h Trong 0,5 km lại bạn Bình với tốc độ trung bình km/h Hãy xác định: a) Thời gian Bình từ nhà tới trường b) Tốc độ trung bình Bình thời gian ………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………… Bài 1.12: Cho chất điểm chuyển động, khoảng thời gian t ban đầu chuyển động với tốc độ trung bình m/s Trong khoảng thời gian t/2 chuyển động với tốc độ trung bình m/s Hãy tính tốc độ trung bình chất điểm trình …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Dạng 2: Bài tập sử dụng phương trình chuyển động Phương pháp - Bước 1: Chọn gốc toạ độ, gốc thời gian chiều dương cho chuyển động - Bước 2: Viết phương trình chuyển động thẳng tổng quát Từ kiện đầu xác định đại lượng không đổi toạ độ ban đầu x0 vận tốc v - Bước 3: Xác định đại lượng đầu yêu cầu Ví dụ: + Xác định toạ độ cách thay t vào phương trình chuyển động + Tính quãng đường công thức s = vt Chú ý: Với tốn xác định vị trí, thời điểm gặp hai vật: - Khi hai vật gặp toạ độ chúng nhau: xG = x1 = x2 Giải phương trình xác định thời điểm hai vật gặp - Thay t vào phương trình chuyển động vật vật để xác định vị trí gặp Các ví dụ Ví dụ 1: Cho chất điểm chuyển động thẳng với phương trình x = + 2t (m) t tính s Hãy xác định: a) Toạ độ ban đầu vận tốc cuả chất điểm b) Toạ độ cuả chất điểm vào thời điểm t = s c) Quãng đường chất điểm sau s Lời giải: a) Phương trình chuyển động x = + 2t (m) có dạng x = x0 + vt với toạ độ ban đầu x0 = 4(m) vận tốc v = 2( m / s) b) Toạ độ chất điểm vào thời điểm t = s: x = + 2t = + 2.2 = 8(m) c) Quãng đường chất điểm sau s: s = vt = 2.2 = 4(m) Ví dụ 2: Cho hai chất điểm chuyển động thẳng với phương trình x1 = + 2t (m) x2 = + t ( m) t tính s a) Xác định hoảng cách hai chât điểm vào thời điểm ban đầu b) Chất điểm chuyển động nhanh hơn? c) Tính tỉ số quãng đường chất điểm quãng đường chất điểm khoảng thời gian Lời giải: a) Chất điểm chuyển động thẳng dọc theo trục Ox với vận tốc v1 = 2(m / s ) toạ độ ban đầu x01 = 2(m) Chất điểm chuyển động thẳng với vận tốc v2 = 1(m / s ) toạ độ ban đầu x02 = 4(m) Khoảng cách hai chất điểm vào thời điểm ban đầu: x01 − x02 = − = 2( m) b) Vì | v1 |>| v2 | nên chất điểm chuyển động nhanh chất điểm c) Tỉ số quãng đường chất điểm quãng đường chất điểm khoảng thời gian: s1 v1t v1 = = =2 s2 v2t v2 Ví dụ 3: Lập phương trình chuyển động chuyển động thẳng trường hợp sau: a) Vật chuyển động ngược chiều dương với tốc độ 20 m/s, lúc t = s vật có toạ độ 60 m b) Lúc t = s vật cách gốc tọa độ 15 m phía chiều dương lúc t = s vật qua gốc tọa độ Lời giải: a) Phương trình chuyển động thẳng có dạng: x = xo + vt Trong vận tốc v = - 20 m/s Thay t = s x = 60 m vào phương trình chuyển động: 60 = xo − 20.2 ⇒ x0 = 100(m) Vậy phương trình chuyển động vật là: x = 100 − 20t ( m) b) Phương trình chuyển động có dạng: x = xo + vt Thay t = s t = s vào phương trình chuyển động ta hệ: 15 = x0 + v v = −5(m / s ) → 0 = x0 + 4v x0 = 20(m) Vậy phương trình chuyển động vật là: x = 20 − 5t ( m) t tính s Ví dụ 4: Hai người mô tô xuất phát lúc từ hai địa điểm A B cách 10 km, chuyển động chiều theo hướng từ từ A đến B Vận tốc người xuất phát A 50 km/h vận tốc người xuất phát B 40 km/h Coi chuyển động họ thẳng Chọn gốc thời gian lúc hai xe xuất phát, gốc tọa độ A, chiều dương từ A đến B a) Lập phương trình chuyển động hai xe b) Xác định vị trí thời điểm hai xe gặp c) Tính quãng đường xe gặp Lời giải: A O ur v1 B uur v2 x a) Chọn gốc thời gian lúc hai xe xuất phát, gốc tọa độ A, chiều dương từ A đến B Phương trình chuyển động xe A: x A = xoA + v At = 50t ( km) t tính h Phương trình chuyển động xe B: xB = x0 B + vB t = 10 + 40t (km) t tính h b) Hai xe gặp khi: x A = xB → 50t = 10 + 40t → tG = 1(h) Vị trí hai xe gặp nhau: xG = x A = xB = 50tG = 50(km) c) Quãng đường xe A lúc gặp nhau: s A = v AtG = 50(km) Quãng đường xe B lúc gặp nhau: sB = vB tG = 40(km) Bài tập vận dụng Bài 1.13: Cho chất điểm chuyển động thẳng với phương trình x = + 4t (m) t tính s Hãy xác định: a) Toạ độ ban đầu vận tốc cuả chất điểm b) Toạ độ cuả chất điểm vào thời điểm t = s c) Quãng đường chất điểm sau s ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… Bài 1.14: Cho hai chất điểm chuyển động thẳng với phương trình x1 = 10 − 2t (m) x2 = 2t ( m) , t tính s a) Hãy xác định khoảng cách hai chât điểm vào thời điểm ban đầu b) Hãy xác định khoảng cách hai chât điểm vào thời điểm t = s c) So sánh tốc độ chiều chuyển động hai chất điểm ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… Bài 1.15: Chọn gốc thời gian lúc xuất phát Lập phương trình chuyển động vật trường hợp sau: a) Vị trí xuất phát cách gốc tọa độ 30 m phía chiều dương, vật chuyển động theo chiều dương với tốc độ m/s b) Vị trí xuất phát cách gốc tọa độ 50 m phía chiều dương, vật chuyển động ngược chiều dương phía gốc tọa độ với tốc độ m/s ………………… ………………… ………………… ………………… Bài 1.16: Lập phương trình chuyển động chuyển động thẳng Biết lúc t = s vật cách gốc tọa độ m phía chiều dương lúc t = s vật cách gốc toạ độ m phía chiều dương ………………… ………………… Bài 1.17: Cho hai xe khởi hành lúc h hai điểm A B đường thẳng cách 112 km Xe khởi hành A phía B với tốc độ không đổi 36 km/h, xe khởi hành B phía A với tốc độ khơng đổi 20 km/h Chọn mốc thời gian lúc h, gốc toạ độ A, chiều dương từ A đến B a) Lập phương trình chuyển động hai xe b) Xác định thời điểm vị trí hai xe gặp c) Xác định khoảng cách hai xe lúc 7h 30 d) Xác định thời điểm mà khoảng cách hai xe 56 km ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… Bài 1.18: Lúc h ô tô khởi hành từ A đến B với tốc độ không đổi 60 km/h 30 phút sau xe máy khởi hành từ B đến A với tốc độ không đổi 40 km/h Biết AB = 180 km Chọn mốc thời gian lúc h, gốc toạ độ A, chiều dương từ A đến B a) Lập phương trình chuyển động hai xe b) Xác định vị trí thời điểm hai xe gặp c) Xác định khoảng cách hai xe lúc h d) Xác định thời điểm vị trí hai xe chúng cách 30 km ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… Dạng Bài tập sử dụng đồ thị Phương pháp * Với yêu cầu vẽ đồ thị toạ độ - Bước 1: Lập phương trình chuyển động vật - Bước 2: Lập bảng giá trị vận tốc toạ độ theo thời gian (với chuyển động thẳng ta chọn hai điểm đặc biệt) - Bước 3: Biểu diễn hai điểm đặc biệt hệ trục toạ độ vẽ đồ thị đường thẳng qua hai điểm * Với toán đọc đồ thị - Đồ thị vận tốc theo thời gian chuyển động thẳng đường thẳng song song trục thời gian Ot - Đồ thị toạ độ theo thời gian chuyển động thẳng đường thẳng có hệ số góc: tan α = x − x0 =v t Chú ý: Với tốn hai vật gặp làm phương pháp đồ thị, thời điểm vị trí hai vật gặp biểu diễn điểm giao hai đồ thị toạ độ Các ví dụ Ví dụ 1: Cho xe đạp chuyển động thẳng với vận tốc 10 km/h Chọn trục toạ độ có gốc điểm cách vị trí xuất phát km cho toạ độ ban đầu dương, chiều dương chiều chuyển động Hãy vẽ đồ thị toạ độ theo thời gian xe đạp Lời giải: O ur v x Phương trình chuyển động xe đạp: x = xo + vt = + 10t (km) với t tính h Bảng (x,t) t (h) x (km) 35 65 Đồ thị toạ độ xe đạp biểu diễn hình vẽ: Ví dụ 2: Cho hai vật chuyển động có đồ thị toạ độ biểu diễn hình vẽ a) Hãy viết phương trình chuyển động hai vật b) Xác định thời điểm vị trí hai vật gặp x(m) (1) 10 10 (2) 10 20 t(s) A Cả hai tàu đứng yên B Tàu B đứng yên, tàu A chạy C Tàu A đứng yên, tàu B chạy D Cả hai tàu chạy Bài 1.174: Đứng Trái Đất ta thấy A Mặt Trời đứng yên Trái Đất quay quanh Mặt Trời B Mặt Trăng quay quanh Trái Đất Mặt Trời quay quanh Mặt Trăng C Mặt Trăng đứng yên Mặt Trời quay quanh Trái Đất D Mặt Trời Mặt Trăng quay quanh Trái Đất r r Bài 1.175: Vật thứ chuyển động với vận tốc v1 vật thứ hai chuyển động với vận tốc v2 Gọi r v21 vận tốc vật thứ hai so với vật thứ Biểu thức r r r r r r r r r A v21 = v2 − v1 B v21 = v2 + v1 C v21 = v1 − v2 D v21 = v2 + v1 Bài 1.176: Vật chuyển động với vận tốc có độ lớn v 1, vật hai chuyển động với vận tốc có độ lớn v2 Gọi v21 độ lớn vận tốc vật hai so với vật Biểu thức xảy A v21 = v2 – v1 B v21 = v2 + v1 C v21< |v2 – v1| D v21< v2 + v1 Bài 1.177: Một thuyền xi dòng với vận tốc 30 km/h so với bờ, vận tốc dòng nước km/h Vận tốc thuyền so với nước A 25 km/h B 35 km/h C 20 km/h D 15 km/h Bài 1.178: Muốn vật từ máy bay bay trời rơi thẳng đứng xuống mặt đất A ném vật ngược chiều bay với vận tốc vận tốc máy bay B ném vật theo phương vng góc với hướng bay với vận tốc C ném vật lên phía trước máy bay với vận tốc vận tốc máy bay D thả vật rơi tự từ thân máy bay Bài 1.179: Vận tốc tuyệt đối A vận tốc vật hệ quy chiếu chuyển động B tổng vận tốc tương đối vận tốc kéo theo C vận tốc hệ quy chiếu chuyển động hệ quy chiếu đứng yên D lớn vận tốc tương đối Bài 1.180: Một xuồng máy chạy xi dòng từ A đến B h A cách B 18 km Nước chảy với tốc độ km/h Vận tốc xuồng máy nước A km/h B km/h C 12 km/h D km/h …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 1.181: Ô tô thứ chuyển động thẳng với vận tốc 36 km/h, ô tô thứ hai đuổi theo ô tô thứ với vận tốc 54 km/h Chọn chiều dương chiều chuyển động hai ô tô Vận tốc ô tô thứ hai so với ô tô thứ A 18 km/h B –18 km/h C 90 km/h D –90 km/h …………………………………………………………………………………………………… Bài 1.182: Từ ô tô chuyển động với vận tốc 28,8 km/h, ném đá với vận tốc m/s so với tơ Vận tốc đá so với đất có độ lớn đá ném chiều với chiều chuyển động ô tô? A m/s B 14 m/s C m/s D 10 m/s …………………………………………………………………………………………………… Bài 1.183: Một xà lan chuyển động thẳng với vận tốc 18 km/h Một người từ mũi đến cuối xà lan với vận tốc km/h so với xà lan Biết chiều dài xà lan 90 m Quãng đường mà người so với bờ lúc di chuyển A 90 m B 180 m C 270 m D 360 m 52 …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 1.184: Hai ô tô chuyển động thẳng hai đường thẳng vng góc Ơ tơ thứ chuyển động theo hướng Nam với vận tốc 57,6 km/h, ô tô thứ hai chuyển động theo hướng Tây với vận tốc 12 m/s Độ lớn vận tốc xe thứ so với xe thứ hai A m/s B 38 m/s C 20 m/s D 10 m/s …………………………………………………………………………………………………… BÀI 7: SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ A KIẾN THỨC CẦN NHỚ Phép đo đại lượng vật lí – Hệ đơn vị SI a) Phép đo đại lượng vật lí Phép đo đại lượng vật lí phép so sánh với đại lượng loại chọn làm đơn vị Công cụ để so sánh gọi dụng cụ đo Ví dụ:……………………………………………………………………………………… Đo trực tiếp: So sánh trực tiếp qua dụng cụ Ví dụ:……………………………………………………………………………………… Đo gián tiếp: Đo số đại lượng trực tiếp suy đại lượng cần đo thơng qua cơng thức Ví dụ:……………………………………………………………………………………… b) Hệ đơn vị SI Hệ SI qui định đơn vị bản: Độ dài: mét (m); thời gian: giây (s); khối lượng: kilơgam (kg); nhiệt độ: kenvin (K); cưòng độ dòng điện: ampe (A); cường độ sáng: canđêla (Cd); lượng chất: mol (mol) Phân loại sai số theo nguyên nhân a) Sai số hệ thống Sai số dụng cụ ∆A’ thường lấy nửa độ chia dụng cụ b) Sai số ngẫu nhiên Là sai lệch hạn chế khả giác quan người chịu tác động yếu tố ngẫu nhiên bên c) Hạn chế sai số - Chọn thiết bị phương án phù hợp - Chú ý thao tác đo đọc số liệu Cách tính sai số viết kết đo phép đo trực tiếp a) Giá trị trung bình A + A2 + + An A= n b) Cách xác định sai số phép đo Sai số tuyệt đối lần đo: ∆A1 = A − A1 ; ∆A2 = A − A2 ; Sai số tuyệt đối trung bình n lần đo : ∆A + ∆A2 + + ∆An ∆A = n Sai số tuyệt đối phép đo tổng sai số tuyệt đối trung bình sai số dụng cụ: ∆A = ∆A + ∆A ' c) Cách viết kết đo 53 A = A + ∆A d) Sai số tỉ đối ∆A δA= 100% A Cách xác định sai số phép đo gián tiếp Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu tổng sai số tuyệt đối số hạng: ∆(a ± b) = ∆a ± ∆a Sai số tỉ đối tích tổng sai số tỉ đối thừa số: ∆ab ∆a ∆b = + ab a b Sai số tỉ đối thương tổng sai số tỉ đối thừa số: a ∆( ) b = ∆a + ∆b a a b ( ) b Sai số tỉ đối luỹ thừa: ∆a n an =n ∆a a Chú ý: - Nếu cơng thức vật lí xác định đại lượng đo gián tiếp có chứa số tổng sai số có mặt cơng thức tính 10 - Nếu cơng thức xác định đại lượng đo gián tiếp tương đối phức tạp dụng cụ đo trực tiếp có độ xác tương đối cao bỏ qua sai số dụng cụ B CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Tính sai số phép đo Phương pháp - Bước 1: Tính sai số tuyệt đối giá trị trung bình đại lượng đo trực công thức - Bước 2: Xác định cơng thức tính đại lượng đo gián tiếp, tính sai số tỉ đối giá trị trung bình theo cơng thức - Bước 3: Viết kết Các ví dụ Ví dụ 1: Một người đo chiều dài bàn thu bảng số liệu sau: Lần đo Lần Lần Lần li (mm) 1204 1200 1202 Bỏ qua sai số dụng cụ ghi lại kết phép đo Lời giải: l +l +l Chiều dài trung bình bàn: l = = 1202( s) Lần đo Lần Lần Lần l (mm) 1204 1200 1202 2 ∆l = l − l ( s ) số phải lấy đến phần thập phân lẻ nhỏ i i Sai số tuyệt đối trung bình lần đo: ∆l = ∆l1 + ∆l2 + ∆l3 = 1(mm) Bỏ qua sai số dụng cụ, sai số tuyệt đối phép đo: ∆l = ∆l = 1( mm) 54 Chiều dài bàn: l = l ± ∆l = 1202 ± 1mm) Ví dụ 2: Một người muốn đo gia tốc rơi tự nơi trái đất Người tiến hành đo thời gian rơi viên bi sắt không vận tốc đầu kế điện có độ xác cao Ứng với quãng đường 40 cm người thu bảng số liệu sau: Lần đo Lần Lần Lần ti (s) 0,285 0,291 0,288 a) Hãy tính giá trị trung bình gia tốc rơi tự b) Tính sai số phép đo Lời giải: t +t +t a) Giá trị trung bình thời gian rơi: t = = 0, 288( s) 2s 2s Từ công thức rơi tự do: s = gt ⇒ g = ⇒ g = = 9, 645(m / s ) t t b) Sai số tuyệt đối lần đo thời gian: Lần đo Lần t (s) 0,286 0.003 ∆t = t − t ( s ) i Lần 0,291 0.003 Sai số tuyệt đối trung bình lần đo thời gian: ∆t = Lần 0,288 ∆t1 + ∆t2 + ∆t3 = 0, 002( s) Bỏ qua sai số dụng cụ, sai số tuyệt đối phép đo thời gian: ∆t = ∆t = 0, 002( s ) Sai số tương đối g là: ∆g ∆t ∆t = ⇒ ∆g = g = 0,134( m / s ) g t t Vậy gia tốc rơi tự do: g = g ± ∆g = 9, 645 ± 0,134(m / s ) Bài tập vận dung Bài 1.185: Một người đo chiều dài chiều rộng bàn hình chữ nhật thu bảng số liệu sau: Lần đo Lần Lần Lần (mm) 2806 2801 2802 bi (mm) 1400 1404 1396 Bỏ qua sai số dụng cụ a) Hãy ghi lại kết phép đo chiều dài b) Hãy ghi lại kết phép đo chiều rộng b) Hãy ghi lại kết phép đo diện tích bàn 55 Bài 1.186: Một người khảo sát chuyển động vật trượt mặt phẳng nghiêng Người tiến hành đo thời gian chuyển động ứng với quãng đường khác cho vật tượt trượt không vận tốc đầu từ xuống Số liệu thu sau: Quãng Tời gian chuyển động 2s ti ti = 2i Lần Lần Lần đường t i s1 = 40 cm 0,566 0,563 0,572 s2 = 60 cm 0,693 0,690 0,695 s2 = 80 cm 0,792 0,801 0,802 a) Chuyển động có tính chất gì? b) Tính giá trị trung bình gia tốc (như cách tính giá trị trung bình phép đo trực tiếp) c) Bỏ qua sai số dụng cụ, tính sai số phép đo gia tốc (Để đơn giản ta tính sai số phép đo gia tốc cách tính sai số phép đo trực tiếp) Hướng dẫn: Lập bảng: ∆ai =| a i − a | ∆a1 + ∆a2 + ∆a3 Sai số tuyệt đối trung bình: ∆a = 56 C TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ Bài 1.187: Một thước đo chiều dài có độ chia nhỏ mm Sai số hệ thống thước đo A cm B 0,5 mm C mm D 0,5 cm Dùng chung cho Bài 1.188 1.189: Một người đo chiều dài bàn thu bảng số liệu sau: Lần đo Lần Lần Lần Lần Lần li (mm) 1204 1200 1199 1199 1202 Trung bình Bài 1.188: Bỏ qua sai số dụng cụ, kết phép đo viết A l = 1201 ± 2( mm) B l = 1199 ± 5(mm) C l = 1204 ± 5(mm) D l = 1201 ± 3(mm) …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 1.189: Sai số tỉ đối phép đo A 0,17 % B 0,42 % C 0,25 % D 0,41,% …………………………………………………………………………………………………… Dùng chung cho Bài 1.190 1.191: Một người muốn đo gia tốc rơi tự nơi trái đất Người tiến hành đo thời gian rơi viên bi sắt không vận tốc đầu kế điện có độ xác cao Ứng với quãng đường 80 cm người thu bảng số liệu sau: Lần đo Lần Lần Lần Lần Lần ti (s) 0,406 0,408 0,408 0,403 0,405 Trung bình Bài 1.190: Thời gian rơi trung bình có giá trị A 0,408 s B 0,403 s C 0,406 s D 0,405 s …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 191: Giá trị trung bình tốc rơi tự có giá trị A 9,707 m/s2 B 9,612 m/s2 C 9,852 m/s2 D 9,755 m/s2 …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… 57 …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… BÀI 8: THỰC HÀNH: KHẢO SAT CHUYỂN ĐÔNG RƠI TỰ DO BÁO CAO THỰC HÀNH Họ tên:……………………………………………………… Lớp:…………………………… Nhóm:………………………………………………………… Ngày:………………………… Mục đích - Xác định giá trị gia tốc rơi tự thực nghiệm - Học cách sử dụng đồng hồ đo thời gian số để đo khoảng thời gian nhỏ, - Rèn luyện thao tác thí nghiệm - Củng cố kiến thức rơi tự Cơ sở lí thuyết - Chuyển động rơi tự chuyển động thẳng nhanh dần - Công thức quãng đường rơi tự không vận tốc đầu: 2s 2s s = gt ⇒ g = ⇒ v = gt = t g ⇒ Nếu đo quãng đường thời gian rơi vật xác định gia tốc rơi tự Phương án thí nghiệm a) Dụng cụ thí nghiệm Bộ thí nghiệm đo gia tốc rơi tự gồm: - Đồng hồ đo thời gian số - Nam châm điện lắp đỉnh giá đỡ, kết nối với đồng hồ - Cổng quang điện thay đổi vị trí giá, kết nối với đồng hồ - Giá có thước đo b) Các bước tiến hành thí nghiệm - Bước 1: Điều chỉnh giá đỡ vật rơi qua cổng quang điện - Bước 2: Dính vật lên nam châm điện - Bước 3: Ngắt công tắc cho nam châm điện cho vật rơi đồng hồ khởi động - Bước 4: Đọc kết đo thời gian đồng hồ Lặp lại thao tác ghi kết vào bảng số liệu ( Làm thí nghiệm với qng đường có độ lớn khác nhau) Bảng số liệu thí nghiệm: Quãng Thời gian rơi 2s 2s ti ti gi = 2i vi = i Lần Lần Lần Lần Lần đường ti ti (m) s1 = 0,05 s2 = 0,20 s3 = 0,45 s4 = 0,80 Xử lí số liệu 58 a) Vẽ đồ thị s – t2 Tính giá trị t i t i ứng với quãng đường si , ghi kết vào bảng số liệu biểu diễn đồ thị s – ts(m) t2(s2) O Nhận xét: Đồ thị s – t2 có dạng……………………………… , chuyển động vật rơi tự chuyển động………………………………………………………………………… b) Vẽ đồ thị v - t Vì rơi tự chuyển động………………………………… …….……nên tính vận tốc cuối đoạn đường công thức vi = v(m/s ) si , ghi vào bảng số liệu vẽ lại đồ thị v – t ti t(s) O Nhận xét: Đồ thị v – t có dạng………………………….……… , phù hợp với nhận xét rơi tự chuyển động………………………………………………………………………………… si c) Tính giá trị gi = ứng với quãng đường, ghi vào bảng số liệu ti Giá trị trung bình gia tốc rơi tự do: g = g1 + g + g + g = .(m / s ) Lập bảng: gi ∆gi =| gi − g | Sai số tuyệt đối trung bình: ∆g = ∆g1 + ∆g + ∆g3 + ∆g = ( m / s ) d) Kết phép đo: g = g ± ∆g = ( m / s ) Nhận xét:………………………………………………………………………………………… Nguyên nhân sai số:……………………………………………………………………………… 59 …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Hạn chế sai số:…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM VÀ ĐÁP SỐ NGẮN GỌN Bài 1.1: B Bài 1.2: D Bài 1.3: C Bài 1.4: C Bài 1.5: A Bài 1.6: D Bài 1.7: D Bài 1.8: D Bài 1.9: a) 1,2 m/s; b) 0,7 m/s; c) 1,25 m/s Bài 1.10:3,25 m/s Bài 1.11:a) 13,5 min; b) 17,78 km/h Bài 1.12:3 m/s Bài 1.13:a) m; b) 18 m; c) 16 m Bài 1.14:a) 10 m; b) m; c) tốc độ, ngược chiều Bài 1.15:a) x = 30 + 4t (m) ; b) x = 50 − 4t (m) Bài 1.16:x = + 2t (m) Bài 1.17:a) x A = 36t (km); xB = 112 − 20t (km) ; b) h, 72 km; c) 84 km; d) h 10 h Bài 1.18: a) x A = 60t (km); xB = 180 − 40(t − 0,5)(km) ; b) 10 h, 120 km; c) 100 km d) TH1: h 42 min; x A = 102( km); xB = 132( km) TH2: 10 h 18 min; x A = 138(km); xB = 108(km) Bài 1.19:a) 2,5 km; 15 km/h; b) 1,5 km; km/h; 4,5 km; km/h Bài 1.20: a) x A = 20t (km); xB = + 25(t − t02 )(km) ; b) h 45 c) 55 km d) Đồ thị toạ độ - thời gian hai xe: x(km) 50 40 30 20 10 10 t’(h) Bài 1.21: a) Trong s đầu chất điểm chuyển động thẳng với phương trình: x = 2,5t (m) Từ t = s đến t = s chất điểm đứng yên: x = (m) Từ t = s đến t = s chuyển động thẳng với phương trình: x = – 4(t - 3) (m) Từ t = s đến t = s chuyển động thẳng với phương trình: x = - + 3(t - 5) (m) 60 b) 2,6 m/s Bài 1.22: D Bài 1.23: D Bài 1.24: C Bài 1.25: D Bài 1.26: A Bài 1.27: C Bài 1.28: A Bài 1.29: D Bài 1.30: D Bài 1.31: A Bài 1.32: C Bài 1.33: B Bài 1.34: B Bài 1.35: B Bài 1.36: C Bài 1.37: A Bài 1.38: B Bài 1.39:a) 10 m/s; b) 21 m Bài 1.40:a) 0,05 m/s2 ; b) 14,14 m/s Bài 1.41:v01 = m/s; a = 2,5 m/s2 Bài 1.42:a) 15 m/s; b) 156,25 m Bài 1.43:a) – m/s2; b) 3,5 s Bài 1.44:6 m/s Bài 1.45:14 m Bài 1.46:a) 0,1 m/s2: b) 5,45 m Bài 1.47:2 s Bài 1.48:a) m/s2; b) 24 m Bài 1.49:a) m; m/s; m/s2; Chuyển động thuộc loại nhanh dần b) v = +2t (m/s); m/s; c) 17m; d) 12 m Bài 1.50: a) Vật chuyển động thẳng nhanh dần đều; b) m/s; c) 10 m Bài 1.51: a) xA = 5t (m); xB = 50 − t (m) ; b) s; 25 m; c) 2,5 s Bài 1.52: a) 100 s; 2000 m; b) v2 = 0,4t (m/s); 500 m; c) 1200 m 720 m Bài 1.53: a) Chuyển động thuộc loại nhanh dần đều; x(m) b) Đồ thị vận tốc: c) Đồ thị toạ độ: v(m/s) 10 8 6- - 2 O 61t(s) O t(s) Bài 1.54: a) t = đến t = s: a = m/s2; t = s đến t = s: a = 0; t = đến t = s: a = - m/s2: b) 52 m Bài 1.55: a) t = đến t = vật chuyển động thẳng nhanh dần đều: v = + 3t (m/s) t = đến t = vật chuyển động thẳng đều: v = 12 (m/s) t = đến t = vật chuyển động thẳng nhanh dần đều: v = 12 – 4(t-5) (m/s) b) t = đến t = 2: x = 6t + 1,5t2 (m) t = đến t = 5: x = 18 + 12(t-2) (m) t = đến t = 8: x= 54 + 12 (t-5) – (t - 5)2 (m) Bài 1.56:a) Vật 1: t = đến t = vật chuyển động thẳng chậm dần đều: a1 = - 2,5 m/s2 t = đến t = 12 vật chuyển động thẳng nhanh dần với gia tố: a1 = - 2,5 m/s2 Vật 2: t = đến t = vật chuyển động thẳng chậm dần với gia tốc: a2 = 2,5 m/s2 t = đến t = 10 vật chuyển động thẳng nhanh dần với gia tốc: a2 = 2,5 m/s2 t = 10 đến t = 12 vật chuyển động thẳng đều: a2’ = b) Vật 1: 100 m; Vật 2: 60 m Bài 1.57: A Bài 1.58: A Bài 1.59: B Bài 1.60: B.D Bài 1.61: B Bài 1.62: A Bài 1.63: D Bài 1.64: C Bài 1.65: D Bài 1.66: D Bài 1.67: B Bài 1.68: C Bài 1.69: B Bài 1.70: B Bài 1.71: C Bài 1.72: B Bài 1.73: B Bài 1.74: A Bài 1.75: B Bài 1.76: D Bài 1.77: D Bài 1.78: D Bài 1.79: C Bài 1.80: B Bài 1.81: B Bài 1.82: B Bài 1.83: B Bài 1.84: B Bài 1.85: C 62 Bài 1.86: Bài 1.87: Bài 1.88: Bài 1.89: Bài 1.90: Bài 1.91: Bài 1.92: Bài 1.93: Bài 1.94: Bài 1.95: Bài 1.96: Bài 1.97: Bài 1.98: C C C D B D C C a) 80 m; b) 40 m/s; c) 60 m a) s; b) 20 m/s; c) 25 m a) 125 m; b) 45 m a) 13,2 s; 854 m a) 252,81 m; b) 72,5m/s 2 Bài 1.99: a) y1 = 5t (m); y2 = 15 + 5(t − 1) (m) ; b) s; c) Bi chạm đất trước 2 Bài 1.100: a) y1 = 30 − 5t (m); y2 = 25t − 5t (m) ; b) 1,2 s; 22,8 m; c)Vật 1: - 12 m/s; Vật 2: 13 m/s Bài 1.101: a) y = 15 + 10t − 5t ( m) ; b) s; 20 m; c) s; d) s; - 20 m/s Bài 1.102: a) s; b) 80 m Bài 1.103: D Bài 1.104: C Bài 1.105: A Bài 1.106: D Bài 1.107: C Bài 1.108: A Bài 1.109: B Bài 1.110: C Bài 1.111: B Bài 1.112: B Bài 1.113: D Bài 1.114: A Bài 1.115: D Bài 1.116: B Bài 1.117: B Bài 1.118: C Bài 1.119: D Bài 1.120: A Bài 1.121: A Bài 1.122: D Bài 1.123: C Bài 1.124: π 107 m/s; 3,948.1015 m/s Bài 1.125: 12,5 rad/s; 0,5 s; Hz Bài 1.126: a) 10 π rad/s; 0,2 s; b) v = 3,14 m/s; 98,7 m/s Bài 1.127: 531; 66 s Bài 1.128: Giảm lần Bài 1.129: a) Kim phút: 1,75.10-3 rad/s; 1,75.10-4 m/s; 3,05.10-7 m/s2 Kim giây: 0,105 rad/s; 1,26.10-2 m/s; 1,32.10-3 m/s2 63 b) 60:1; 72:1; 4320 Bài 1.130: 1,18,10-3 rad/s; 5329 s; 1,88.10-4 Hz Bài 1.131: 7,27.10-5 rad/s; 465,4 m/s; 3,38.10-2 m/s2 Bài 1.132: a)1,16.10-3 rad/s, 1,85.10-4 Hz; b) 7446,7 m/s; 8,66 m/s2 Bài 1.133: a) 12/11 h; b) 3/11 h; c) 6/11 h; d) 24/11 h Bài 1.134: a) 7,03.107 km; b) 13,4 Bài 1.135: A Bài 1.136: B Bài 1.137: D Bài 1.138: D Bài 1.139: C Bài 1.140: C Bài 1.141: B Bài 1.142: B Bài 1.143: D Bài 1.144: C Bài 1.145: D Bài 1.146: A Bài 1.147: A Bài 1.148: A Bài 1.149: B Bài 1.150: C Bài 1.151: A Bài 1.152: A Bài 1.153: C Bài 1.154: B Bài 1.155: B Bài 1.156: A Bài 1.157: B Bài 1.158: A Bài 1.159: A Bài 1.160: C Bài 1.161: C Bài 1.162: D Bài 1.163: A Bài 1.164: C Bài 1.165: a) 18 km/h; b) t = h Bài 1.166: 2,4 h Bài 1.167: 37,9 km Bài 1.168: a) 72km; b) km/h Bài 1.169: a) 11m/s; b) 9m/s; c) 10,05 m/s Bài 1.170: m/s Bài 1.171: 4,2 phút Bài 1.172: 15m/s Bài 1.173: B Bài 1.174: D 64 Bài 1.175: Bài 1.176: Bài 1.177: Bài 1.178: Bài 1.179: Bài 1.180: Bài 1.181: Bài 1.182: Bài 1.183: Bài 1.184: A C A A B A A C C C Bài 1.185: a) a = 2803 ± 2(mm) ; b) b = 1400 ± 3(mm) c) S = 3924 ± 11(cm) Bài 1.186: a) Chuyển động thuộc loại nhanh dần đều; b) 2,50 m/s2; 0,01 m/s2 Bài 1.187: B Bài 1.188: A Bài 1.189: A Bài 1.190: C Bài 1.191: A 65 66 ... x02 + v2 10 = 10 v2 = 1(m / s) b) Từ đồ thị thời điểm hai vật gặp là: tG = 10 (s), vị trí hai vật gặp là: xG = 10 (m) c) Quãng đường vật khoảng thời gian 10 s là: s1 = |v1|t = 10 (m) Quãng... chuyển động thẳng biến đổi có dạng x = 10 – 10t + 0,2t² (m, s) Phương trình vận tốc chuyển động A v = 10 + 0,2t B v = 10 + 0,4t C v = 10 + 0,4t D v = 10 – 0,4t ……………………………………………………………………………………………………... (1) 10 10 (2) 10 20 t(s) c) Tính quãng đường vật từ thời điểm t = đến thời điểm hai xe gặp Lời giải: a) Phương trình chuyển động vật có dạng: x1 = x01 + v1t (m) với t tính s x01 + v1 .10 = 10