Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 6: Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
C1. [ trang 35 sgk Vật Lý 10] Người ngồi trên xe sẽ thấy đầu van chuyển động theo quĩ đạo như thế nào quanh trục bánh xe?
Trả lời:
Người ngồi trên xe thấy đầu van xe đạp chuyển động tròn, do người đối với trục quay của xe là cố định, mà đầu van xe lại chuyển động tròn quay trục bánh xe.
C2.[ trang 35 sgk Vật Lý 10] Nêu một ví dụ khác về tính tương đối của vận tốc.
Trả lời:
Ví dụ:
– Một người ngồi yên trên một cano. Cano đang chuyển động đối với bờ sông, nên người chuyển động đối với bờ sông.
– Một người đứng yên trên mặt đất, nhưng đối với Mặt Trời thì người ấy đang chuyển động…
C3.[ trang 37 sgk Vật Lý 10] Một con thuyền chạy ngược dòng nước đi được 20 km trong 1 giờ; nước chảy với vận tốc 2 km/h. Tính vận tốc của thuyền đối với nước.
Trả lời:
Ta quy ước như sau: thuyền – 1; nước – 2; bờ – 3
Vận tốc của thuyền so với bờ có độ lớn là: |v13| = S/t = 20/1 = 20 km/h
Vận tốc của nước so với bờ có độ lớn là: |v23| = 2 km/h
Ta có: v12 = v13 + v32 hay v12 = v13 – v23
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của thuyền đối với dòng nước.
→ v13 hướng theo chiều dương và v23 ngược chiều dương
→ v13 = 20km/h, v23 = -2km/h
→ v12 = v13 – v23 = 20 – [-2] = 22 km/h > 0
→ vận tốc của thuyền đối với nước có độ lớn là 22 km/h và hướng theo chiều dương.
Lời giải:
Trời không có gió, người đứng yên bên đường thấy giọt mưa rơi theo quĩ đạo là đường thẳng, người ngồi trên ô tô đang chuyển động thấy giọt mưa rơi theo phương xiên.
Lời giải:
Ví dụ:
Một người ngồi yên trên một cano. Cano đang chuyển động đối với bờ sông, nên người chuyển động đối với bờ sông.
Một người đứng yên trên mặt đất, nhưng đối với Mặt Trời thì người ấy đang chuyển động…
Lời giải:
Công thức cộng vận tốc trong trường hợp các chuyển động cùng phương, cùng chiều là:
Độ lớn: v13 = v12 + v23
Vecto v13: vận tốc tuyệt đối;
Vecto v12: vận tốc tương đối;
Vecto v23 : vận tốc kéo theo…
Công thức cộng vận tốc trong trường hợp các chuyển động cùng phương ngược chiều là: v13 = v12 + v23
Độ lớn: |v13| = |v12| – |v23|
Vecto v13: vận tốc tuyệt đối;
Vecto v12: vận tốc tương đối;
Vecto v23 : vận tốc kéo theo…
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 Đất.
Lời giải:
Chọn D.
Vì khi đứng ở Trái Đất ta đã lấy Trái Đất làm mốc nên ta sẽ quan sát thấy Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.
A. 8 km/h
B. 10 km/h
C. 12 km/h
D. Một đáp án khác.
Lời giải:
Chọn C.
Đổi t1 = 1h = 3600s, S1 = 10km = 10000m, t2 = 1 phút = 60s
Gọi thuyền: 1; nước 2; bờ: 3
Vận tốc của thuyền so với bờ có độ lớn là:
Vận tốc của nước so với bờ có độ lớn là:
Áp dụng công thức cộng vận tốc: v12 = v13 + v32 hay v12 = v13 – v23
Chọn chiều dương là chiều chảy của dòng nước. Vì thuyền chảy ngược dòng nước nên v13 hướng ngược chiều dương, v23 hướng theo chiều dương
Chứng tỏ vận tốc của thuyền buồm so với nước có độ lớn 12km/h và chuyển động ngược chiều dòng nước.
A. Tàu H đứng yên, tàu N chạy.
B. Tàu H chạy, tàu N đứng yên.
C. Cả hai tàu đều chạy.
D. Các câu A, B, C đều không đúng.
Lời giải:
Chọn B.
Tàu H chạy, tàu N đứng yên. Vi ta thấy toa tàu N và gạch lát sân ga đều chuyển động như nhau mà gạch lát sân ga thì đứng yên nên tàu N sẽ đứng yên còn tàu H chuyển động.
Lời giải:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của 2 xe
Vecto vAD: vận tốc của xe A đối với đất
Vecto vBD: vận tốc của xe B đối với đất
Vecto vBA: vận tốc của xe B đối với xe A
Vận tốc của xe A đối với xe B
Theo công thức cộng vận tốc: vAB = vAD + vDB hay vAB = vAD – vBD
Do hai xe chuyển động cùng chiều nên: vAB = 40 – 60 = -20[km/h] → hướng ngược chiều dương.
⇒ VBA = 20[km/h] và vBA hướng theo chiều dương.
Lời giải:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu A
Vecto vBD: vận tốc của tàu B đối với đất, Vecto vBD ngược chiều dương nên vBD = -10 km/h
Vecto vAD: vận tốc của tàu A đối với đất, Vecto vAD theo chiều dương nên vAD = 15 km/h
Vecto vBA: vận tốc của tàu B đối với tàu A
Theo công thức cộng vận tốc: vBA = vBD + vDA = vBD – vAD
→ vBA = vBD – vAD = -10 – 15 = -25 [km/h]
Chứng tỏ vận tốc của tàu B so với tàu A có độ lớn 25km/h và ngược chiều so với chiều chuyển động của tàu A.
Câu 1: Một chiếc thuyền đi trong nước yên lặng với vận tốc có độ lớn v1, vận tốc dòng chảy của nước so với bờ sông có độ lớn v2. Nếu người lái thuyền hướng mũi thuyền dọc theo dòng nước từ hạ nguồn lên thượng nguồn của con sông thì một người đứng trên bờ sẽ thấy?
- B. Thuyền trôi về phía hạ lưu nếu v1 > v2.
- C. Thuyền đứng yên nếu v1 < v2.
- D. Truyền trôi về phía hạ lưu nếu v1 = v2.
Câu 2: Khi nước yên lặng, một người bơi với tốc độ 4 km/h. Khi bơi xuôi dòng từ A đến B mất 30 phút và ngược dòng từ B về A mất 48 phút, A và B cách nhau
- B. 4,32 km.
- C. 2,78 km.
- D. 1,98km.
Câu 3: Một chiếc phà chạy xuôi dòng từ A đến B mất 3 giờ, khi chạy về mất 6 giờ. Nếu phà tắt máy trôi theo dòng nước từ A đến B thì mất?
- A. 13 giờ.
- C. 11 giờ.
- D. 10 giờ.
Câu 4: Ca nô đi ngang qua sông từ M đến N như hình vẽ. Nhưng do dòng nước chảy nên sau một thời gian t = 2 phút, ca nô đến vị trí P ở bờ bên kia cách P một đoạn NP = 180 m. Nếu người lái giữ cho mũi ca nô luôn hướng theo phương chếch với bờ sông góc 60$^{o}$ và máy như trước thì ca nô sẽ sang đúng điểm N. Vận tốc dòng nước so với bờ sông và vận tốc của ca nô so với dòng nước lần lượt là
- B. 5 m/s và 8 m/s.
- C. 1.5 m/s và 4,5 m/s.
- D. 2,5 m/s và 3 m/s.
Câu 5: Một xuồng mát chạy trên sông có vận tốc dòng chảy 4 m/s. Động cơ của xuồng chạy với công suất khôn đổi và tính theo mặt nước, xuống có vận tốc 8 m/s. Vận tốc của xuồng tính theo hệ tọa độ gắn với bờ sông khi chạy xuôi dòng vx và vng có mối quan hệ với nhau như thế nào?
- B.
- C.
- D.
Câu 6: Một ô tô đang chạy với vận tốc 72 km/h thì đuổi kịp một đoàn tàu đang chạy trên đường sắt song song với đường ô tô. Một hành khách ngồi trên ô tô nhận thấy từ lúc ô tô gặp đoàn tàu đến lúc vượt qua mất 30 giây. Đoàn tàu gồm 12 toa, mỗi toa dài 20 m. Đoàn tàu chạy với tốc độ
- A. 28 m/s.
- C. 20 m/s.
- D. 8m/s.
Câu 7: Một chiếc thuyền chạy ngược dòng trên một đoạn sông thẳng, sau 1 giờ đi được 9 km so với bờ. Một đám củi khô trôi trên đoạn sông đó, sau 1 phút trôi được 50 m so với bờ. Vận tốc của thuyền so với nước là?
- A. 12 km/h.
- C. 9 km/h.
- D. 3 km/h.
Câu 8: Một chiếc thuyền buồm chạy ngược dòng sông, sau 1 giờ đi được 10km. Một khúc gỗ trôi theo dòng sông sau 1 phút trôi được $\frac{100}{3}$ m. Vận tốc của thuyền buồm so với nước là
- A. 8 km/h.
- B. 10 km/h.
- C. 15 km/h.
Câu 9: Một ca nô đi trong mặt nước yên lặng với vận tốc 16 m/s, vận tốc của dòng nước so với bờ sông là 2 m/s. Góc giữa vectơ vận tốc của ca nô đi trong nước yên lặng là vectơ vận tốc của dòng nước là 0 < α < 180o. Độ lớn vận tốc của ca nô so với bờ là?
- A. 20 m/s.
- B. 2 m/s.
- C. 14 m/s.
Câu 10: Hành khách A đứng trên toa tàu, nhìn qua cửa sổ thấy hành khách B ở toa tàu bên cạnh. Hai toa tàu đang đỗ trên hai đường tàu trong sân ga. Bỗng A thấy B chuyển động về phía sau. Tình huống nào sau đây chắc chắn không xảy ra?
- B. Cả hai toa tàu cùng chạy về phía trước, A chạy nhanh hơn.
- C. Toa A chạy về phía trước, toa tàu B đứng yên.
- D. Toa tàu A đứng yên, toa tàu B chạy về phía sau.
Câu 11: Một chiếc thuyền chuyển động thẳng đều, ngược chiều dòng nước với vận tốc 7 km/h đối với nước. Vận tốc chảy của dòng nước là 1.5 km/h. Vận tốc của thuyên so với bờ là?
- A. 8,5 km/h.
- C. 7,2 km/h.
- D. 6,8 km/h.
Câu 12: Một chiếc thuyền khi đi xuôi dòng chảy từ A đến B thì thời gian chuyển động nhỏ hơn thời gian lúc về 3 lần. Biết tốc độ trung bình trên toàn bộ, quãng đường cả đi lẫn về là vtb = 3 km/h. Vận tốc của dòng chảy và vận tốc của thuyền đối với dòng chảy là?
- A. 1 km/h và 3 km/h.
- B. 3 km/h và 5 km/h.
- D. 4 km/h và 6 km/h.
Câu 13: Một hành khách ngồi ở cửa sổ một chiếc tàu A đang chậy trên đường ray với vận tốc v1 = 72 km/h, nhìn chiếc tàu B chạy ngược chiều ở đường ray bên cạnh qua một thời gian nào đó. Nếu tàu B chạy cùng chiều, thì người khách đó nhận thấy thời gian mà tàu B chạy qua mặt mình lâu gấp 3 lần so với trường hợp trước?
Vận tốc của tàu B là
- A. 30 km/h hoặc 140 km/h.
- B. 40 km/h hoặc 150 km/h.
- C. 35 km/h hoặc 135 km/h.
Câu 14: Trong một siêu thị, người ta có đặt hệ thống cầu thang cuốn để đưa hành khách lên. Khi hành khách đứng yên trên cầu thang thì thời gian thang máy đưa lên là t1 = 1 phút. Khi thang máy đứng yên, thì hành khách đi lên cầu thang này phải mất một khoảng thời gian t2 = 3 phút. Nếu hành khách đi lên thang máy trong khi thang máy hoạt động thì thời gian tiêu tốn là?
Câu 15: Từ hai bến trên bờ sông, một ca nô và một chiếc thuyền chèo đồng thời khởi hành theo hướng gặp nhau. Sau khi gặp nhau, chiếc ca nô quay ngược lại, còn người chèo thuyền thôi không chèo nữa. Kết quả là thuyền và ca nô trở về vị trí xuất phát cùng một lúc. Biết rằng tỉ số giữa vận tốc của ca nô với vận tốc dòng chảy là 10. Tỉ số giữa vận tốc của thuyền khi chèo với vận tốc dòng chảy là?