Bài 4 trang 28 SGK Vật lý 10 Nâng cao, a) Viết phương trình chuyển động của ô tô, lấy gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị...
Bài 5. Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều : – Bài 4 trang 28 SGK Vật lý 10 Nâng cao. a) Viết phương trình chuyển động của ô tô, lấy gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị trí chân dốc. Một ô tô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30m/s. Đến chân một con dốc, ...
Một ô tô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30m/s. Đến chân một con dốc, đột nhiên máy ngừng hoạt động và ô tô theo đà đi lên dốc. Nó luôn chịu một gia tốc ngược chiều vận tốc đầu bằng 2m/s2 trong suốt quá trình lên dốc và xuống dốc.
a) Viết phương trình chuyển động của ô tô, lấy gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị trí chân dốc.
b) Tính quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ô tô có thể lên được.
c) Tính thời gian đi hết quãng đường đó.
d) Tính vận tốc của ô tô sau 20s. Lúc đó ô tô chuyển động theo chiều nào?
Giải:
a)
Chọn gốc tọa độ O tại chân dốc, chiều dương hướng lên. Gốc thời gian là lúc bắt đầu lên dốc thì các giá trị đại số:
v0 = 30 (m/s); a = -2 (m/s2); x0 = 0 ((overrightarrow {{v_0}} ) cùng chiều dương nên v0 > 0; (overrightarrow a ) ngược chiều dương nên a < 0
Phương trình chuyển động của xe:
(x = 30t – {t^2},,left( {s;,m} ight))
b) a.v0 < 0 ⇔ xe chuyển động chậm dần đều, lên tới điểm D rồi đổi chiều, chuyển động nhanh dần đều xuống:
Tại D có (v = 0 Rightarrow Delta x = {{ – v_0^2} over {2{ m{a}}}} = {{ – {{30}^2}} over {2left( { – 2} ight)}} = 225left( m ight))
Quãng đường xa nhất OD = |∆x| = 225 (m)
c) (v = {v_0} + at Rightarrow t = {{v – {v_0}} over a} = {{ – {v_0}} over a} = {{ – 30} over { – 2}} = 15left( s ight))
d) Tại t = 20 (s) có: v = 30 – 2.20 = -10 (m/s)
v < 0 ⇔ lúc này xe đang xuống dốc.
