Câu hỏi:

19/08/2025 1,313 Lưu

Một người tập thể dục chạy trên đường thẳng trong 10 min. Trong 4 min đầu chạy với vận tốc 4 m/s, trong thời gian còn lại giảm vận tốc còn 3 m/s. Tính quãng đường chạy, độ dịch chuyển, tốc độ trung bình và vận tốc trung bình trên cả quãng đường chạy.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Quá trình chuyển động của người được chia làm hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1: trong 4 phút đầu chạy với vận tốc 4 m/s

- Giai đoạn 2: trong thời gian còn lại tương ứng với \[{t_2} = 10 - 4 = 6\] phút, chạy với vận tốc 3 m/s.

Trong quá trình chuyển động thẳng, người này không đổi chiều chuyển động nên quãng đường và độ dịch chuyển bằng nhau.

\[d = s = {v_1}{t_1} + {v_2}{t_2} = 4.4.60 + 3.6.60 = 2040\,m\]

Vận tốc trung bình và tốc độ trung bình giống nhau: \[v = \nu = \frac{s}{t} = \frac{{2040}}{{10.60}} = 3,4\,m/s\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

a) Vận tốc của vật khi chạm đất là: \[{v^2} - v_0^2 = 2gH \Rightarrow v = \sqrt {2gH} = \sqrt {2.9,8.19,6} = 19,6\left( {m/s} \right)\]

b) Thời gian rơi của vật là: \[t = \sqrt {\frac{{2H}}{g}} = \sqrt {\frac{{2.19,6}}{{9,8}}} = 2\left( s \right)\]

c) Quãng đường vật đi được trong một giây đầu tiên là: \[s = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2}.9,{8.1^2} = 4,9\left( m \right)\]

Quãng đường vật đi được trong một giây cuối cùng là: \[s' = 19,6 - 4,9 = 14,7\left( m \right)\]

Lời giải

Hai vật \[A\] và \[B\] chuyển động cùng chiều trên một đường thẳng có đồ thị vận tốc – thời gian (ảnh 2)

a) Xét vật A: gia tốc \[{a_A} = \frac{{\Delta {v_A}}}{{\Delta t}} = \frac{{0 - 40}}{{20 - 0}} = - 2\,m/{s^2}\]

Phương trình vận tốc của vật A: \[{v_A} = 40 - 2t\,\left( {m/s} \right)\]

Xét vật B: gia tốc \[{a_B} = \frac{{\Delta {v_B}}}{{\Delta t}} = \frac{{20 - 0}}{{20 - 0}} = 1\,m/{s^2}\]

Phương trình vận tốc của vật B: \[{v_B} = t\,\left( {m/s} \right)\]

Khi hai có cùng vận tốc: \({v_1} = {v_2} \Leftrightarrow 40 - 2t = t \Leftrightarrow t = 13,3\,s\)

Vậy hai vật có cùng vận tốc tại thời điểm \(t \approx 13,3s\).

b) Chọn trục tọa độ có phương trùng với phương chuyển động của hai vật.

Gốc tọa độ tại vị trí xuất phát của vật A. Mốc thời gian trùng với thời điểm xuất phát của hai vật.

Chuyển động của vật A:\({d_1} = {v_{0A}}t + \frac{1}{2}{a_A}{t^2} = 40t - {t^2}\)                 (1)

Chuyển động của vật B: \({d_2} = {d_0} + {v_{0B}}t + \frac{1}{2}{a_B}{t^2} = 78 + 0,5{t^2}\)      (2)

c) Hai vật gặp nhau khi \({d_1} = {d_2}\)\( \Rightarrow 40t - {t^2} = 78 + 0,5{t^2}\)    (3).

Phương trình (3) cho hai nghiệm t = 2,12 s và t’ = 24,5 s. Loại t' vì t’ > 20 s.

Thay t vào (1) ta được d1 = 81,5 m.

Hai vật gặp nhau cách vị trí ban đầu của A là 81,5 m.