Bài 10 trang 15 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một ô tô tải xuất phát từ thành phố H chuyển động thẳng đều về phía thành phố P với tốc độ 60 km/h. Khi đến thành phố D cách H 60 km thì xe dừng lại 1 giờ. Sau đó xe tiếp tục chuyển động về phía P với tốc độ 40 km/h. Con đường H – P coi như thẳng và dài 100 km.

a) Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của ô tô trên hai quãng đường H – D và D – P. Gốc tọa độ lấy ở H. Gốc thời gian là lúc xe xuất phát từ H.

b) Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của xe trên cả con đường H – P.

c) Dựa và đồ thị, xác định thời điểm xe đến P.

d) Kiểm tra kết quả của câu c) bằng phép tính.

Lời giải chi tiết

Chọn trục tọa độ Ox trùng với con đường H – P với O ≡ H, chiều dương là chiều từ H đến P.

a)

- Đường đi của xe:

+ Trên đoạn đường H – D: \(s{\rm{ }} = {\rm{ }}60t{\rm{ }}\left( {km,h} \right)\) với \(s{\rm{ }} \le {\rm{ }}60{\rm{ }}km\) và \(t{\rm{ }} \le {\rm{ }}1h\)

+ Trên đoạn đường D – P: \(s' = {\rm{ }}40\left( {t{\rm{ }}--{\rm{ }}2} \right){\rm{ }}\left( {km,h} \right)\) ; với \(t{\rm{ }} \ge {\rm{ }}2h\) .

- Phương trình chuyển động của xe:

+ Trên đoạn đường H – D: \(x{\rm{ }} = {\rm{ }}60t\) với \(x{\rm{ }} \le {\rm{ }}60{\rm{ }}km\) và\(t{\rm{ }} \le {\rm{ }}1h\).

+ Trên đoạn đường D – P: \(x' = {\rm{ }}60{\rm{ }} + {\rm{ }}40\left( {t{\rm{ }}--{\rm{ }}2} \right)\) với \(x' \ge {\rm{ }}60{\rm{ }}km\) và \(t{\rm{ }} \ge {\rm{ }}2{\rm{ }}h\) .

b) Đồ thị toạ độ - thời gian của xe trên cả quãng đường H - P:  

c) Dựa vào đồ thị ta thấy thời điểm xe đến P là 3 giờ.

d) Thời điểm xe đến P:

\({t_{HD}} + {t_{nghi}} + {t_{DP}}=\dfrac{{60}}{{60}} + 1 + \dfrac{{40}}{{40}} = 3(h)\)

Sau 3 giờ kể từ lúc xe xuất phát sẽ đến P.