Chia sẻ cùng cộng đồng!

Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hệ thống kiến thức về chuyển động thẳng đều bao gồm: các khái niệm, công thức, bảng (x-t), đồ thị chuyển động, viết phương trình chuyển động, 3 dạng bài tập thường gặp và cách giải các bài tập về chuyển động thẳng đều!

Chuyển động thẳng đều

Chuyển động thẳng đều là gì?

Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.

Phương trình chuyển động

Phương trình chuyển động – thẳng đều

Trong đó:

s – là quãng đường đi
v – là vận tốc của vật hay tốc độ
t – là thời gian chuyển động
xo – là tọa độ ban đầu lúc t = 0
x – là tọa độ ở thời điểm t

Đồ thị tọa độ – thời gian

Đồ thị tọa độ – thời gian là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của x theo t.

Lập bảng (x,t) tổng quát:

Bảng thông số chuyển động thẳng đều

Vẽ đồ thị biểu diễn quãng đường – thời gian (x-t) theo bảng phía trên:

Đồ thị chuyển động thẳng đều

Tốc độ trung bình

Tốc độ trung bình

Trong đó:

S – là quãng đường của vật chuyển động S = x2 – x1
t – là thời gian vật đi hết quãng đường S, t = t2 – t1

Quãng đường đi

S = vtb.t = v.t

Các dạng bài tập chuyển động thẳng đều

Dạng 1

Xác định vận tốc, quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều. Xác định vận tốc trung bình.

Cách giải:

Sử dụng công thức trong chuyển động thẳng đều: S = v.t
Công thức tính vận tốc trung bình:

Cách giải bài tập chuyển động thẳng đều

Dạng 2

Viết phương trình chuyển động thẳng đều

Cách giải:

Lập phương trình chuyển động: Chọn trục tọa độ, gốc tọa độ, gốc thời gian, chiều dương của trục tọa độ, đồng thời vẽ hình biểu diễn các véc tơ vận tốc.

Lập phương trình chuyển động thẳng đều

Viết phương trình chuyển động:

Nếu to = 0, x = xo + v.t
Nếu to khác 0, x = xo + v.(t-to)

Chú ý: Nếu vật chuyển động cùng chiều dương thì vận tốc có giá trị dương, nếu vật chuyển động ngược chiều dương thì vận tốc có giá trị âm.

Xác định thời điểm 2 xe gặp nhau: Cho x1 = x2, tìm được thời điểm 2 xe gặp nhau, thế t vào x1 hoặc x2 để xác định được vị trí 2 xe gặp nhau.

Dạng 3

Đồ thị của chuyển động thẳng đều.

Cách giải:

Nếu tính chất của chuyển động, tính tốc độ và viết phương trình của chuyển động.

Tính chất của chuyển động:

Đồ thị nằm ngang vật đứng yên
Đồ thị xiên lên: vật chuyển động thẳng đều cùng chiều dương
Đồ thị xiên xuống: vật chuyển động thẳng đều ngược chiều dương

Tính tốc độ:

Trên đồ thị tìm 2 điểm bất kì đã biết tọa độ và thời điểm: v = (tọa độ sau – tọa độ trước) / (thời gian sau – thời gian trước)

Giải bài tập chuyển động thẳng đều

Bài 1

Một xe chạy trong 5h: 2h đầu xe chạy với tốc độ trung bình 60km/h, 3h sau xe chạy với tốc độ trung bình 40km/h.Tính tốc tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động?

Hướng dẫn giải (thuộc dạng 1):

Quãng đường đi trong 2h đầu: S1 = v1.t1 = 120 km
Quãng đường đi trong 3h sau: S2 = v2.t2 = 120 km
Vận tốc trung bình: vtb = (S1+S2) / (t1+t2) = 48 km/h

Bài 2

Một xe đi nửa đoạn đường đầu tiên với tốc độ trung bình v1=12km/h và nửa đoạn đường sau với tốc độ trung bình v2 =20km/h. Tính tốc độ trung bình trên cả đoạn đường?

Hướng dẫn giải (thuộc dạng 1):

Thời gian đi nửa đoạn đường đầu: t1 = S1 / v1 = S / (2.12) = S / 24 (h)
Thời gian đi nửa đoạn đường cuối: t2 = S2 / v2 = S / (2.20) = S / 40 (h)
Tốc độ trung bình: vtb = S / (t1+t2) = 15.S / S = 15 km/h

Bài 3

Trên đường thẳng AB, cùng một lúc xe 1 khởi hành từ A đến B với v = 40km/h. Xe thứ 2 từ B đi cùng chiều với v = 30km/h. Biết AB cách nhau 20km. Lập phương trình chuyển động của mỗi xe với cùng hệ quy chiếu.

Hướng dẫn giải (thuộc dạng 2):

Chọn gốc toạ độ tại A, gốc thời gian lúc 2 xe xuất phát.
Chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động với hai xe.
Lập phương trình chuyển động của mỗi xe với cùng hệ quy chiếu: xA = xo + vA.t = 40t; xB = xo + vB.t = 20 + 30t

Bài 4

Lúc 7 giờ, một người ở A chuyển động thẳng đều với v = 36km/h đuổi theo người ở B đang chuyển động với v = 5m/s. Biết AB = 18km. Viết phương trình chuyển động của 2 người. Lúc mấy giờ và ở đâu 2 người đuổi kịp nhau?

Hướng dẫn giải (thuộc dạng 2):

Chọn gốc toạ độ tại A, gốc thời gian lúc 7 giờ.
Phương trình chuyển động có dạng: xA = 36t; xB = xo + vB.t = 18 + 18t
Khi 2 xe gặp nhau thì x1 = x2 hay: 36t = 18 + 18t => t = 1 (h)
Thay t = 1h vào phương trình xA ta được x = 36 km

Bài 5

Hai ôtô xuất phát cùng một lúc từ 2 địa điểm A và B cách nhau 20km trên một đường thẳng đi qua B, chuyển động cùng chiều theo hướng A đến B. Vận tốc của ôtô xuất phát từ A với v = 60km/h, vận tốc của xe xuất phát từ B với v = 40km/h. a) Viết phương trình chuyển động. b) Vẽ đồ thị toạ độ – thời gian của 2 xe trên cùng hệ trục. c) Dựa vào đồ thị để xác định vị trí và thời điểm mà 2 xe đuổi kịp nhau.

Hướng dẫn giải (thuộc dạng 3):

Chọn gốc toạ độ tại A, gốc thời gian lúc 2 xe xuất phát.
Phương trình chuyển động có dạng: x1 = 60t; x2 = 20 + 40t

Lập bảng (x,t):

Giải bài tập chuyển động thẳng đều bài 5

Đồ thị: có bảng (x,t) bạn dễ dàng vẽ được đồ thị.

Dựa vào đồ thị ta thấy 2 xe gặp nhau ở vị trí cách A 60km và thời điểm mà hai xe gặp nhau 1h

Bài 6

Cho đồ thị như hình vẽ. Dựa vào đồ thị: a) Tính vận tốc của xe. b) Lập phương trình chuyển động của xe. c) Xác định thời điểm và vị trí 2 xe gặp nhau?
Giải bài tập chuyển động thẳng đều bài 6