Lý thuyết Chuyển động thẳng (Chân trời sáng tạo 2024) Vật lí 10

Lý thuyết Vật Lí lớp 10 Bài 4: Chuyển động thẳng

Video giải Vật lí 10 Bài 4: Chuyển động thẳng - Chân trời sáng tạo

A. Lý thuyết Chuyển động thẳng

1. Một số khái niệm cơ bản trong chuyển động

- Chất điểm: Một vật chuyển động được coi là chất điểm nếu kích thước của nó rất nhỏ so với quãng đường đi được hoặc so với khoảng cách mà ta đề cập đến.

Các hành tinh trong hệ Mặt Trời xem là chất điểm khi xét trong không không gian

(Hình tỉ lệ chỉ mang tính tương đối)

- Vị trí: Để xác định vị trí của vật, ta cần chọn một vật khác làm gốc. Sau đó gắn vào vật này một trục Ox hoặc hệ tọa độ Oxy. Khi đó, vị trí của vật có thể được xác định bởi tọa độ $x=\overline{OM}$. Vật làm gốc, hệ trục tọa độ kết hợp với đồng hồ đo thời gian tạo thành hệ quy chiếu.

- Thời điểm: Thời gian có thể biểu diễn thành một trục gọi là trục thời gian. Chọn một điểm nhất định làm gốc thời gian thì mọi điểm khác trên trục thời gian được gọi là thời điểm.

- Quỹ đạo: Đường nối những vị trí liên tiếp của vật theo thời gian trong quá trình chuyển động.

2. Tốc độ

a. Tốc độ trung bình

- Tốc độ trung bình của vật (kí hiệu vtb) được xác định bằng thương số giữa quãng đường vật đi được và thời gian để vật thực hiện quãng đường đó

$v_{tb}=\frac{s}{\Delta t}$

Trong hệ SI, đơn vị của tốc độ là m/s

Một số đơn vị thường dùng khác của tốc độ là km/h, km/s, cm/s,…

b. Tốc độ tức thời

- Tốc độ trung bình tính trong khoảng thời gian rất nhỏ là tốc độ tức thời (kí hiệu v) diễn tả sự nhanh, chậm của chuyển động tại thời điểm đó.

Giá trị trên tốc kế cho biết tốc độ tức thời

3. Vận tốc

a. Độ dịch chuyển

- Độ dịch chuyển được xác định bằng độ biến thiên tọa độ của vật

$d=x_2-x_1=\Delta x$

- Độ dịch chuyển là đại lượng vecto, kí hiệu là $\overrightarrow{d}$

- Độ dịch chuyển có thể nhận giá trị dương, âm hoặc bằng không. Quãng đường là đại lượng không âm.

b. Vận tốc

- Vận tốc trung bình là đại lượng vecto được xác định bằng thương số giữa độ dịch chuyển của vật và thời gian để vật thực hiện độ dịch chuyển đó

${\overrightarrow{v}}_{tb}=\frac{\overrightarrow{d}}{\Delta t}=\frac{\Delta \overrightarrow{x}}{\Delta t}$

- Xét trong một khoảng thời gian rất nhỏ, vận tốc trung bình sẽ trở thành vận tốc tức thời. Độ lớn của vật tốc tức thời chính là tốc độ tức thời.

- Tốc độ trung bình chỉ bằng độ lớn của vận tốc trung bình khi vật chuyển động thẳng không đổi chiều.

4. Đồ thị độ dịch chuyển - Thời gian

a. Vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian dựa vào số liệu cho trước

Ví dụ:

Từ số liệu này có thể vẽ được đồ thị độ dịch chuyển – thời gian

- Đồ thị có dạng đường thẳng, đi qua gốc tọa độ nên chuyển động của con rùa là chuyển động thẳng đều.

b. Xác định vận tốc từ độ dốc của đồ thị (d – t)

- Vận tốc tức thời của vật tại một thời điểm được xác định bởi độ dốc của tiếp tuyến với đồ thị (d – t) 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 (d – t) tại điểm đó.

B. Trắc nghiệm Chuyển động thẳng

Câu 1: Tốc độ trung bình bằng độ lớn vận tốc trung bình khi nào?

A. luôn luôn bằng nhau.

B. khi vật chuyển động thẳng và không đổi chiều.

C. khi vật chuyển động thẳng.

D. khi vật không đổi chiều chuyển động.

Đáp án đúng là B.

Tốc độ trung bình bằng độ lớn vận tốc trung bình khi vật chuyển động thẳng và không đổi chiều chuyển động.

Câu 2: Có 3 điểm nằm dọc theo trục Ox (có chiều từ A đến B) theo thứ tự là A, B và C. Cho AB = 200 m, BC = 300 m. Một người xuất phát từ A qua B đến C rồi quay lại B và dừng lại ở B. Hỏi quãng đường và độ lớn độ dịch chuyển của người này trong cả chuyến đi là bao nhiêu? Chọn gốc tọa độ tại A.

A. s = 800 m và d = 200m.

B. s = 200 m và d = 200m.

C. s = 500 m và d = 200m.

D. s = 800 m và d = 300m.

Câu 3: Chọn đáp án đúng

A. Vận tốc trung bình là đại lượng véctơ được xác định bằng thương số giữa độ dịch chuyển của vật và thời gian để vật thực hiện được độ dịch chuyển đó.

B. là đại lượng đặc trưng cho tính chất nhanh chậm của chuyển động.

C. là đại lượng đặc trưng cho tính nhanh chậm của chuyển động tại mỗi thời điểm.

D. là đại lượng vectơ đặc trưng cho tính nhanh chậm của chuyển động tại mỗi thời điểm.

Câu 4: Một vận động viên đã chạy 10000 m trong thời gian là 36 phút 23 giây 44. Tính tốc độ trung bình của vận động viên đó theo đơn vị là m/s.

A. 4,58 m/s.

B. 5 m/s.

C. 4 m/s.

D. 6 m/s.

Câu 5: Chọn câu đúng

A. Đường biểu diễn độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng là một đường thẳng xiên góc.

B. Đường biểu diễn độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng bao giờ cũng là một đường thẳng.

C. Đường biểu diễn độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng luôn là một đường thẳng nằm ngang.

D. Đường biểu diễn độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng là một đường thẳng song song với trục Ox.