Lý thuyết Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian (Kết nối tri thức 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 10

Lý thuyết Vật Lí lớp 10 Bài 7: Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian

A. Lý thuyết Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian

I. Chuyển động thẳng

– Chuyển động thẳng là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng.

Ví dụ: Chuyển động của ô tô trên một đoạn đường thẳng.

Ví dụ: Chuyển động của quả táo rơi từ trên cây

– Nếu vật chuyển động thẳng theo một chiều không đổi thì

 + Độ dịch chuyển d và quãng đường đi được s là như nhau: $\text{d = s}$

+ Tốc độ $\text{υ}$ và vận tốc $\text{v}$ có độ lớn như nhau: $\text{v = υ}$

– Khi vật chuyển động thẳng theo chiều dương, nếu đổi chiều chuyển động thì trong khoảng thời gian chuyển động ngược chiều đó,

+ Quãng đường đi được vẫn có giá trị dương, còn độ dịch chuyển có giá trị âm

+ Tốc độ có giá trị dương còn vận tốc có giá trị âm $\text{v = – υ}$

II. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng

– Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một chuyển động không những cho phép mô tả được chuyển động mà còn có thể cho biết thêm nhiều thông tin khác nữa về chuyển động.

1. Cách vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian (d – t) trong chuyển động thẳng đều

Trong chuyển động thẳng đều thì $\text{d = v.t}$ (với v là hằng số). Biểu thức $\text{d = v.t}$ có dạng giống biểu thức của hàm số $\text{y = a.x}$ trong môn toán nên có đường biểu diễn là một đường thẳng.

Một dạng đồ thị độ dịch chuyển – thời gian

III. Vận tốc và đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng

Độ dốc của đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng cho biết độ lớn vận tốc chuyển động.

Trong đồ thị trên, hệ số góc (độ dốc) của đường biểu diễn OA là:

$\frac{\mathrm{\Delta d}}{\mathrm{\Delta t}}=\frac{50-0}{25-0}=\frac{50}{25}=2\mathrm{m}/\mathrm{s}$

Đây là độ lớn vận tốc của người bơi trong 50 m đầu.

B. Trắc nghiệm Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian

Câu 1: Chuyển động của một xe máy được mô tả bởi đồ thị

A.

Xác định tốc độ và vận tốc của xe trong 20 s đầu tiên.

A. 1 m/s và 1 m/s.

B. 1 m/s và 2 m/s.

C. 2 m/s và 1 m/s.

D. -1 m/s và 2 m/s.

Đáp án đúng là A.

Trong 20 giây đầu, vật chuyển động thẳng không đổi chiều nên vận tốc và tốc độ có độ lớn bằng nhau: $v=\frac{20}{20}=1\text{(m/s)}$ .

Câu 2: Chọn câu đúng:

A. Độ dốc của đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng cho biết độ lớn vận tốc chuyển động.

B. Vận tốc có giá trị bằng hệ số góc (độ dốc) của đường biểu diễn trong đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng.

C. Hệ số góc (độ dốc) của đường biểu diễn độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng được tính bằng công thức $\frac{\Delta \text{d}}{\Delta \text{t}}$ .

D. Cả A, B, C đều đúng.

Đáp án đúng là D.

A- đúng.

B- đúng.

C- đúng.

Câu 3: Cho hai vật chuyển động thẳng có đồ thị độ dịch chuyển – thời gian như hình dưới, vật 1 biểu diễn bằng đường màu xanh, vật 2 biểu diễn bằng đường màu đỏ. Kết luận nào sau đây đúng?

A.

A. Hai vật đều là vật chuyển động thẳng đều.

B. Hai vật có cùng vận tốc.

C. Hai vật có cùng độ dịch chuyển.

D. Vật 1 đứng yên, vật 2 chuyển động thẳng.

Đáp án đúng là A.

D – đúng vì nhìn vào đồ thị thấy độ dịch chuyển của vật 1 không thay đổi nên vật 1 đứng yên, vật 2 có đồ thị là đường thẳng hướng lên chứng tỏ vật 2 chuyển động thẳng với tốc độ không đổi.

Câu 4: Một chuyển động thẳng đều có đồ thị độ dịch chuyển – thời gian như hình vẽ. Tìm kết luận sai mà một học sinh đã suy ra từ đồ thị.

A.

A. Vật chuyển động ngược chiều dương.

B. Độ dốc của đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng cho biết độ lớn vận tốc chuyển động.

C. Ở thời điểm ${\text{t}}_{\text{1}}$ thì vật dừng lại.

D. Vật đi được quãng đường có chiều dài $x_0$ tính từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t₁.

Đáp án đúng là D.

A – đúng vì đồ thị biểu diễn có độ dốc âm

B – đúng

C – đúng

D – sai vì đồ thị cho biết độ dịch chuyển của chuyển động trong khoảng thời gian từ  đến  .

Câu 5: Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một người đang bơi trong một bể bơi dài 50 m. Trong 20 giây cuối cùng, vận tốc của người đó là bao nhiêu?

A.

A. 2 m/s.

B. – 2 m/s.

C. – 1 m/s.

D. 1 m/s.

Đáp án đúng là: C

Trong 20 giây cuối cùng (từ giây 40 đến giây 60), độ dịch chuyển của người đó là:

d = 25 – 45 = – 20 m.

Vận tốc bơi của người đó là: $v=\frac{d}{t}=\frac{-20}{20}=-1m/s$

Câu 6: Trường hợp nào sau đây vận tốc và tốc độ có độ lớn như nhau?

A. Vật chuyển động thẳng theo một chiều không đổi.

B. Vật chuyển động thẳng.

C. Vật chuyển động theo một chiều.

D. Luôn luôn bằng nhau về độ lớn.

Đáp án đúng là A.

A – đúng vì trong trường hợp này độ dịch chuyển và quãng đường đi được có độ lớn bằng nhau nên vận tốc và tốc độ có độ lớn như nhau.

B – sai vì chuyển động thẳng, nếu vật đổi chiều thì vận tốc và tốc độ sẽ khác nhau.

C – sai vì nếu không phải là chuyển động thẳng thì độ dịch chuyển và quãng đường khác nhau, dẫn đến tốc độ và vận tốc khác nhau.

D – sai.

Câu 7: Hãy chỉ ra câu không đúng:

A. Quỹ đạo của chuyển động thẳng đều là đường thẳng.

B. Tốc độ trung bình của chuyển động thẳng đều trên mọi đoạn đường là như nhau.

C. Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường đi được của vật tỉ lệ thuận với khoảng thời gian chuyển động.

D. Chuyển động đi lại của một pit-tông trong xi lanh là chuyển động thẳng đều.

Đáp án đúng là D.

D – sai vì chuyển động của một pit-tông trong xi lanh là chuyển động thẳng nhưng không đều.

Câu 8: Khi vật chuyển động thẳng với vận tốc không đổi (v > 0). Hình nào sao đây biểu diễn đồ thị độ dịch chuyển thời gian của vật?

A.

B.

C.

D.

Đáp án đúng là A.

A – đúng vì trường hợp này phương trình độ dịch chuyển thời gian d = v.t có dạng hàm số y = a.x với a > 0.

Câu 9: Khi vật đang chuyển động thẳng, theo chiều dương, nếu đổi chiều chuyển động thì trong khoảng thời gian chuyển động ngược chiều đó đồ thị độ dịch chuyển – thời gian có dạng nào sau đây?

A.

B.

C.

D.

Đáp án đúng là B.

B – trường hợp này phương trình độ dịch chuyển – thời gian có dạng của hàm số với ( ).

Câu 10: Chọn câu SAI.

Một người đi bộ trên một con đường thẳng. Cứ đi được 10 m thì người đó lại nhìn đồng hồ và đo khoảng thời gian đã đi. Kết quả đo được ghi trong bảng sau:

Lần	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Dd (m)	10	10	10	10	10	10	10	10	10
Dt(s)	8	8	10	10	12	12	12	14	14

A. Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10 m lần thứ 1 là 1,25 m/s.

B. Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10 m lần thứ 3 là 1,00 m/s.

C. Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10 m lần thứ 5 là 0,83 m/s.

D. Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 0,91 m/s.

Đáp án đúng là D.

Sử dụng công thức tính vận tốc trung bình: $\text{v =}\frac{\text{d}}{\text{t}}$

A – đúng.

B – đúng.

C – đúng.

D – sai vì vận tốc trung bình trên cả quãng đường là $\text{v =}\frac{\text{d}}{\text{t}}$ , đầu bài chưa nói rõ người này có đổi chiều chuyển động ở điểm nào hay không nên ta chưa biết rõ d bằng bao nhiêu.

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Vật lí 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 5: Tốc độ và vận tốc

Bài 8: Chuyển động biến đổi. Gia tốc

Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Bài 10: Sự rơi tự do