Giải bài tập Vật lý 10 bài 6: Tính tương đối của chuyển động – Công thức cộng vận tốc

A/ HƯỚNG DẦN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI Cơ BẢN
1. Nêu một ví dụ về tính tương đối của quĩ đạo chuyển động.
Trả lời:
Khi xe đạp chuyển động trên đường thì đầu van xe có quỹ đạo tròn so với hệ qui chiếu gắn trên xe, nhưng có quĩ đạo là đường phức tạp so với hệ qui chiếu gắn trên mặt đất.

2. Nêu một ví dụ về tính tương đối của vận tốc chuyển động.
Trả lời
Cây cối được coi là đứng yên so với mặt đất nên có vận tốc bằng không, nhưng so với các hành tinh khác như Mặt Trời, Mặt Trăng... thì lại đang chuyển động nên có vận tốc khác không.

3. Trình bày công thức cộng vận tốc trong trường hợp các chuyển động cùng phương, cùng chiều và (cùng phương và ngược chiều)
Trả lời:
• Trường hợp các chuyển động cùng phương chiều
v = v’ + V
• Trường hợp các chuyển động cùng phương, ngược chiều (vận tốc tương đối ' cùng phương, ngược chiều với vận tốc kéo theo  )
 =  -

4. Chọn câu khẳng định đúng:
Đứng ở Trái Đất, ta sẽ thấy:
A. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời. Mặt trăng quay xung quanh Trái Đất.
B. Mặt Trời và Trái Đất đứng yên. Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất.
C. Mít Trời đứng yên. Trái Đất và Mặt Trăng quay xung quanh Mặt Trời.
D Trái Đất đứng yên. Mặt Trời và Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất.
Đáp án: D

5. Chọn đáp số đúng
Một chiếc thuyền buồm chạy ngược dòng sông, sau 1 giờ đi được 10 km. Một khúc gỗ trôi theo dòng sông sau một phút trôi được  m. Vận tốc của thuyền buồm so với nước là:
A. 8 km/h
B. 10 km/h
C. 12 km/h
D. Một đáp số khác.
Hướng dẫn giải:
Gọi  = vận tốc của thuyền so với bờ sông.
 = vận tốc của thuyền so với dòng nước.
 = vận tốc của dòng nước so với bờ sông.
Ta có:   = '+   => = ' -
Trong đó: V =  m/s = 2 kM/h
v = 10 km/h
Vì:  nên:
v’ = v+ V=10 + 2 = 12 km/h
Đáp án: C

6. Chọn đáp số đúng
Một hành khách ngồi trong toa tàu HP, nhìn qua cửa sổ thấy toa tàu NĐ bên cạnh và gạch lát sân ga đều chuyển động. Toa tàu chuyển động đối với sân ga là:
A. Tàu NĐ
B. Tàu HP.
C. Cả hai toa tàu đều chuyển động.
D. Các kết luận trên đều không đúng
Đáp án: D

B/ HƯỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Một con thuyền chạy ngược đòng sông với vận tốc 20 km/h; nước chảy với vận tốc 2 km/h. Tính vận tốc của con thuyền đối với nước.
Tóm tắt
v_{thuyền- bờ} = v₁₂ = 20 km/h; v_{nước- bờ}  = v₃₂ = 2 km/h;
 =?
Hướng dẫn giải:
Ta có:  =  + =  -
Vì:  nên vận tốc của thuyền đối với nước:
  =    - (- ) = 20 + 2 = 22 km/h
Đáp số:  = 22 km/h

2. Một ô tô A chạy đều trên một đường thẳng với vận tốc 40 km/h. Một ô tô B đuổi theo ô tô A với vận tốc 60 km/h. Xác định vận tốc của ôtô B đối với ô tô A và của ô tô A đối với ô tô B.


3. A ngồi trên một toa tàu chuyển động với vận tốc 15 km/h đang rời ga. B ngồi trên một toa tàu khác chuyển động vời vận tốc 10 km/h đang vào ga. Hai đường tàu song song với nhau. Tính vận tốc của B đối với A.
Tóm tắt
v_A = 15 km/h; v_B = 10 km/h;
v_BA = ? v_AB = ?
Hướng dẫn giải :
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của B. Ta có:
  =   +   =>  = -  
Vì:
V_BA = v_B + v­_A = 25 km/h
Đáp số: V_BA = 25 km/h

C/ BÀI TẬP LUYỆN TẬP
4. Hai ô tô A và B chạy trên cùng một đoạn đường với vận tốc 30 km/h và 40 km/h Tính vận tốc của ô tô A so với ô tô B trong hai trường hợp sau:
a) Hai ô tô chuyển động cùng chiều nhau,
b) Ha ô tô chuyển động ngược chiều nhau.
Tóm tắt:
v_A = 30 km/h; v_B = 42 km/h
a.  V_AB = ?
b. : V_AB = ?
Giải:
Ta có:  =  =>  =  
a) Khi : V_AB= | _A – _B| =12 km/h
b) khi   : V_AB = | _A + _B| = 72 km/h
Đáp số: a) V_AB =12 km/h;
              b) V_AB = 72 km/h

5. Một đò máy đi xuôi dòng từ bến A đến bến B cách nhau 15 km. Tới B, đò máy dừng lại đón khách mất 15 phút, rồi lại đi ngược dòng từ B về A. Biết vận tốc của đò máy đối với dòng nước là 27,5 km/h. Vận tốc cua dòng nước so với bờ sông là 2,5 km/h. Tính tổng thời gian đò máy đi và về giữa hai bến.
Tóm tắt:
AB = 15 km ; ∆t = 15 phút = 0,25 h ; v = 27,5 km/h ; v’ = 2,5 km/h;  t = ?
Giải:
Gọi t₁ là thời gian đò máy đi xuôi dòng từ A đến B, ta có:
t₁ ='  =  0,5 h
Gọi t₂  là thời gian đò máy đi ngược dòng từ B về A, ta có:
t₂ = =  h = 0,6 h
Thời gian xe máy thực sự đi về trên khoảng đường AB là:
t’ = t₁ + t₂ + ∆t = 0,5 + 0,6 + 0,25 = 1,35h 
 Đáp số: t' = 1,35h

6. Một ca nô đi xuôi dòng từ bến A tới bến B hết 2h, còn nếu đi ngược dòng từ B về A hết 3h. Biết vận tốc của dòng nước với bờ sông 5 km/h. Tính vận tốc của canô so với dòng nước và quãng đường AB.
Tóm tắt: