Bài tập vật lí phổ thông (Phần 5)

26. Hai vật rơi tự do từ độ cao khác nhau và chạm đất đồng thời. Thời gian rơi của vật thứ nhất là t1 = 2 s và của vật thứ hai là t2 = 1 s.

Hỏi vật thứ nhất ở độ cao bằng bao nhiêu khi vật thứ hai bắt đầu rơi?

27. Hai vật bắt đầu rơi tự do từ cùng một độ cao, vật thứ hai rơi sau vật thứ nhất τ s.

Sau bao lâu kể từ khi vật thứ nhất bắt đầu rơi thì khoảng cách giữa hai vật sẽ bằng l?

28. Trong giây cuối cùng rơi tự do, một vật đi được một nửa quãng đường của nó.

Tính độ cao h từ đó vật được thả rơi và thời gian t cần thiết để nó chạm đất. Trình bày hai cách giải bài toán.

29. Một vật rơi tự do từ một điểm A ở độ cao H + h (hình 7) trong khi vật kia được ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu v0 từ điểm C cùng lúc khi vật thứ nhất bắt đầu rơi.

Vận tốc ban đầu v0 của vật thứ hai phải bằng bao nhiêu để hai vật gặp nhau tại điểm B ở độ cao h? Vật thứ hai lên tới độ cao lớn nhất bằng bao nhiêu ứng với vận tốc ban đầu đã cho? Xét riêng trường hợp H = h.

Hình 7

30. Tính thời gian trước hoặc sau khi vật thứ nhất bắt đầu rơi và vận tốc ban đầu mà một vật được ném lên thẳng đứng từ điểm C phải có (xem bài tập 29) để thỏa mãn đồng thời các điều kiện sau đây: (1) hai vật gặp nhau tại điểm B ở độ cao h; và (2) độ cao h là độ cao tối đa mà vật thứ hai lên tới.

31. Hai vật được ném lên thẳng đứng từ cùng một điểm với cùng vận tốc ban đầu v0, vật thứ hai sau vật thứ nhất τ s.

Sau bao lâu thì hai vật gặp nhau?

32. Một khí cầu thăng lên với vận tốc ban đầu v0. Rỗ khí cầu được buộc dây với một vật nặng.

Vật nặng sẽ chuyển động như thế nào với mặt đất khi sợi dây buộc nó bị cắt lúc khí cầu ở độ cao H0? Mất bao lâu để vật nặng rơi xuống tới đất? Nó sẽ chạm đất với vận tốc bao nhiêu?

33. Chứng minh rằng với một vật được ném lên thẳng đứng: (1) vận tốc ném ban đầu v0 bằng vận tốc cuối cùng khi chạm đất; (2) thời gian chuyển động xuống bằng thời gian đi lên.

34. Một quả cầu nặng đàn hồi rơi từ điểm A ở độ cao H0 lên một mặt nhẵn nằm ngang của một nền đàn hồi. Khi quả cầu chạm nền khi một quả cầu khác được thả ra cũng từ điểm A.

Hai quả cầu sẽ gặp nhau vào lúc nào, tính từ lúc quả cầu thứ hai được thả ra, và ở độ cao bao nhiêu?

35. Hai vật được ném lên thẳng đứng với cùng vận tốc ban đầu v0, vật thứ hai sau vật thứ nhất τ s.

(1) Vật thứ hai sẽ chuyển động tương đối so với vật thứ nhất với vận tốc bằng bao nhiêu? Cho biết độ lớn và hướng của vận tốc tương đối này. Khoảng cách giữa hai vật sẽ biến thiên theo quy luật nào?

(2) Giải bài tập này khi vận tốc ban đầu v0 của vật thứ hai bằng một nửa vận tốc ban đầu của vật thứ nhất.

36. Hai người lái mô tô đua xuất phát từ hai điểm AB đi về phía nhau. Người thứ nhất rời điểm A lái lên dốc với gia tốc không đổi a = 2 m/s2 và vận tốc ban đầu v1 = 72 km/h, còn người thứ hai lái xuống dốc từ điểm B với vận tốc ban đầu v2 = 36 km/h và với gia tốc có cùng độ lớn như xe kia.

Xác định thời gian chuyển động và quãng đường đi được bởi người thứ nhất trước khi họ gặp nhau, nếu khoảng cách giữa AB S = 300 m. Cho biết khoảng cách giữa hai người lái mô tô sẽ biến đổi như thế nào theo thời gian. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên khoảng cách giữa hai người lái mô tô theo thời gian. Sử dụng đồ thị này để tìm thời điểm khi hai người lái mô tô gặp nhau.

___________

ĐÁP SỐ VÀ GIẢI

26. h = 14,7 m.

28. h ≈ 57 m; t ≈ 3,4 s.

Giải. Phương trình cho độ dài đường đi AC AB (hình 194) mà vật đi được từ lúc bắt đầu rơi sẽ là

trong đó t là thời gian rơi từ A đến C.

Giải những phương trình này cho ta giá trị cần tìm của th.

Hình 194

Phương pháp thứ hai. Ta xét các phương trình cho đường đi ABBC.

Phương trình cho AB

Tổng thời gian rơi là t = t1 + t2 = t1 + 1.

Bằng cách giải những phương trình này, ta có thể thu được giá trị cho ht.

Nếu H > h thì vật thứ hai phải được ném muộn hơn; khi H = h thì hai vật phải được ném đồng thời; khi H < h thì vật thứ hai phải được ném trước khi vật thứ nhất bắt đầu rơi.

Giải. Vì vật nặng ban đầu ở độ cao H0 và có vận tốc ban đầu v0 hướng lên trên nên phương trình chuyển động của vật nặng sẽ là

Lúc vật chạm đất H = 0. Thay giá trị này cho H vào phương trình thứ nhất, ta tìm được thời điểm t lúc vật chạm đất và sử dụng giá trị này để tìm vận tốc khi vật chạm đất từ phương trình thứ hai.

Vận tốc cần tìm của vật thứ hai so với vật thứ nhất sẽ là

v = v2 – v1 = gτ

Vận tốc v hướng thẳng đứng lên trên trong chuyển động đi lên lẫn đi xuống của hai vật.

Trong chuyển động đi lên, khoảng cách giữa hai vật giảm đều, và trong chuyển động đi xuống thì nó tăng đều.

36. t = 10 s; l1 = 100 m.

Khoảng cách giữa hai người lái mô tô giảm đều theo thời gian theo quy luật l = S – t(v1 + v2) và bằng 0 sau 10 s (hình 195).


Hình 195

Giải. Gọi khoảng cách từ chỗ hai người gặp nhau đến điểm Al1 và đến điểm Bl2 thì

Bài tập vật lí phổ thông
V. Zubov và V. Shalnov
Trần Nghiêm dịch (theo bản tiếng Anh in năm 1974)
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Thiên văn vật lí cho người bận rộn – Neil DeGrasse Tyson (Phần 5)
26/04/2019
Chương 5 VẬT CHẤT TỐI Lực hấp dẫn, lực quen thuộc nhất của tự nhiên, đem lại cho chúng ta những hiện tượng được
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 28)
26/04/2019
Tạo ra các nguyên tố mới Khám phá của James Chadwick (1891–1974) về neutron vào năm 1932 cuối cùng đã biến giấc mơ của các nhà
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 27)
26/04/2019
Điều chế nhôm Một số nguyên tố gắn kết rất chặt với khoáng chất của chúng – mất hơn một thế kỉ người ta mới tách
Va chạm của ánh sáng
26/04/2019
Một trong những khám phá mới nhất từ LHC khiến những gì thầy cô điện động lực học dạy bạn ở trường về tính chất
Sóng hấp dẫn có thể nói gì về vật chất tối
26/04/2019
Các nhà khoa học cho rằng, dưới một số tình huống, vật chất tối có thể tạo ra các sóng hấp dẫn đủ mạnh để các thiết
Thiên văn vật lí cho người bận rộn – Neil DeGrasse Tyson (Phần 4)
24/04/2019
Chương 4 GIỮA CÁC THIÊN HÀ Khi xét các thành phần của vũ trụ tổng thể, các thiên hà thường là cái được tính đến. Những
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 18)
21/04/2019
Cơ cấu Antikythera 125 tCN Valerios Stais (1857–1923) Cơ cấu Antikythera là một dụng cụ tính toán có bánh răng thời xưa được
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 17)
21/04/2019
Gương đốt của Archimedes 212 tCN Archimedes (khoảng 287 tCN – khoảng 212 tCN)   Huyền thoại Archimedes dùng gương đốt

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com