Bài tập Tính tương đối của chuyển động cơ bản, nâng cao có lời giải
-
1576 lượt thi
-
20 câu hỏi
-
50 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Một vật nhỏ văng ra từ khinh khí cầu đang chuyển động thẳng đứng lên trên. Người thứ nhất đứng ở dưới đất, người thứ hai đang ở trên khinh khí cầu. Ngay sau khi vật văng ra thì
Đáp án D
Khi bị văng ra nó cũng thu được vận tốc hướng lên bằng với vận tốc chuyển động của khinh khí cầu. Do đó người đứng dưới đất thấy vật đang đi lên. Đối với người trên khinh khí cầu thì vận tốc tương đối giữa vật và người đó bằng không nên ngay sau đó người trên khinh khí cầu nhìn thấy vật đang đi xuống
Câu 2:
Hai chất điểm chuyển động với vận tốc có độ lớn là v1 và v2 không đổi. Vận tốc tương đối giữa chúng có giá trị lớn nhất nếu góc hợp bởi và bằng
Đáp án D
v12 lớn nhất bằng |v1 + v2| khi góc hợp bởi và bằng 1800
Chú ý: v12 lớn nhất bằng |v1 + v2| khi góc hợp bởi và bằng 1800
v12 nhỏ nhất bằng |v1 - v2| khi góc hợp bởi và bằng 00
Câu 3:
Chiếc thuyền chạy trên sông với vận tốc so với nước khi yên lặng là 9km/h. Vận tốc dòng chảy là 2km/h. Vận tốc của thuyền đối với bờ sông khi thuyền chạy xuôi dòng là
Đáp án C
Coi thuyền là (1), nước là (2)
Khi thuyền chạy xuôi dòng thì
Câu 4:
Chiếc thuyền chạy trên sông với vận tốc so với nước khi yên lặng là 9km/h. Vận tốc dòng chảy là 2km/h. Thời gian ngắn nhất để thuyền chạy ngược dòng được quãng đường 31,5km là
Đáp án B
Khi thuyền chạy ngược dòng
Câu 5:
Một chiếc phà đi ngang qua một con sông vectơ vận tốc của phà hướng vuông góc với vận tốc dòng chảy và có độ lớn bằng 8km/h. Nếu vận tốc của chiếc phà so với bờ là 10km/h thì vận tốc chảy của nước là
Đáp án A
Coi chiếc phà là (1), nước là (2)
Câu 6:
Một tàu hoả chiều dài 110m chuyển động với vận tốc 60km/h. Cần bao nhiêu thời gian để tàu vượt qua hoàn toàn một người đang đi bộ với vận tốc 6km/h ngược chiều trên con đường song song với tàu.
Đáp án A
Vận tốc tương đối giữa tàu và người là
Thời gian để tàu vượt qua hoàn toàn người đang đi bộ là
Câu 7:
Hai tàu chở khách chạy ngược chiều nhau trên hai làn đường ray song song sát cạnh nhau. ở một thời điểm hai tàu đi qua hai điểm A và B cách nhau 200km. Biết tốc độ của tàu đi qua A là 60km, tàu đi qua B là 45km/h. Hai tàu sẽ gặp nhau tại thời điểm cách thời điểm chúng đi qua các điểm A và B trên một khoảng
Đáp án C
Gọi vA, vB tương ứng là vận tốc của tàu đi qua A, B
Khi hai tàu gặp nhau thì thời gian đi được của chúng là :
Câu 8:
Một người có thể bơi trong nước (khi nước không chảy thành dòng) với vận tốc 1,5m/s. Người đó bơi trên một con sông, xuôi dòng từ điểm A đến điểm B sau đó bơi ngược lại từ B trở về. Biết tổng thời gian bơi là 2 phút và khoảng cách giữa A và B là 50m. Vận tốc dòng chảy là
Đáp án B
Gọi người bơi là (1), dòng nước là (2) :
Câu 9:
Hai tàu điện chuyển động ngược chiều nhau trên hai con đường song song cạnh nhau. Tàu thứ nhất có chiều dài 100m, tàu thứ hai có chiều dài 60m. Tốc độ của tàu thứ hai bằng 3 lần tốc độ của tàu thứ nhất. Biết rằng mất 4 giây để hai tàu đi qua. Vận tốc của hai tàu là
Đáp án A
Vận tốc tương đối của tàu thứ nhất đối với tàu thứ hai là:
Do cùng phương cùng chiều với nên v12 = v1 + v2
Đối với tàu thứ hai khi tàu thứ nhất vượt nó thì tàu thứ nhất đã đi được quãng đường L = 100 + 60 = 160m
Thời gian để hai tàu đi qua nhau là:
Mà v2 = 3v1
Vậy v1 = 10 m/s, v2 = 30 m/s
Câu 10:
Một chiếc thuyền nếu chạy xuôi dòng nước từ A đến B mất 3h, chạy theo chiều ngược lại thì mất 6h. Nếu chiếc thuyền tắt máy để trôi theo dòng nước thì từ A đến B mất số thời gian là
Đáp án C
Gọi thuyền là (1), dòng nước là vật (2) :
Khi đi xuôi dòng cùng phương chiều với
Khi đi ngược dòng cùng phương chiều với
Khi thả trôi theo dòng nước thì :
Câu 11:
Vật A và B được ném đồng thời thẳng đứng lên trên với tốc độ tương ứng là 5m/s và 10m/s. Lấy g = 10 m/s2. Khoảng cách giữa hai vật sau thời điểm ném 1s là
Đáp án A
Chọn hệ quy chiếu gắn với A, chiều dương hướng lên
Như vậy trong hệ quy chiếu gắn với vật A, vật B chuyển động đều
Khoảng cách giữa hai vật sau thời điểm ném 1s
Câu 12:
Một thang máy đang chuyển động thẳng đứng lên trên với tốc độ 10m/s thì một người bên trong thang máy thả rơi một đồng xu từ độ cao 2,5m so với sàn thang máy. Lấy g = 10 m/s2. Tính từ lúc thả đồng xu, đồng xu sẽ chạm sàn thang máy sau thời gian
Đáp án B
Gọi sàn thang máy là (1), đồng xu là (2)
Chọn hệ quy chiếu gắn với thang máy
Gia tốc của đồng xu là :
Vận tốc đầu của đồng xu là :
Vì cùng phương chiều
Khi chạm sàn đồng xu đã đi được quãng đường là :
Chú ý : Thời gian rơi của đồng xu xuống sàn thang máy t = , đúng bằng thời gian rơi của đồng xu khi thả rơi tự do đồng xu ở độ cao h so với đất. Kết quả này đúng khi thang máy chuyển động đều đối với Trái Đất. Đây chính là « nguyên lý Galileo » được phát biểu như sau : « Các hiện tượng cơ học diễn ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính ».
Câu 13:
Một tàu hoả dài 150m đang chuyển động hướng bắc với tốc độ 10m/s. Một con chim bay với tốc độ 5m/s theo hướng nam dọc theo đường ray. Thời gian để con chim bay hết chiều dài đoàn tàu này bằng
Đáp án D
Câu 14:
Hai xe ca A và B đang chuyển động cùng chiều trên một đường thẳng với vận tốc tương ứng là vA và vB (với vA > vB ). Khi xe A đang ở khoảng cách s đối với xe B thì tài xế xe A hãm phanh giảm tốc để xe chuyển động chậm dần với gia tốc a. Để xe ca A sẽ không va chạm với xe B thì gia tốc lớn nhất của xe A là
Đáp án D
Chọn hệ quy chiếu gắn với xe B
Xe A chuyển động với gia tốc
Vận tốc đầu là:
Để xe A không va chạm với xe B thì quãng đường xe A đi được kể từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại là
Hay gia tốc lớn nhất của xe A là:
Câu 15:
Hai tàu hoả chuyển động với tốc độ 40km/h và 60km/h trên cùng đường ray theo hướng đối diện nhau. Khi khoảng cách giữa hai tàu bằng 60km, một con chim bay với tốc độ 30km/h xuất phát từ tàu thứ nhất bay thẳng sang tàu thứ hai. Khi tới nơi nó lập tức lại bay trở lại tàu thứ nhất, quá trình này được lặp đi lặp lại. Tổng quãng đường mà con chim đã bay được trước khi hai tàu va chạm vào nhau là
Đáp án B
Gọi hai tàu hoả là (1) và (2)
Khi hai tàu gặp nhau thì thời gian đi được của chúng là:
Tổng quãng đường mà con chim đã bay được là: s = vchimt = 30.0,6 = 18 km
Câu 16:
Một người đứng trong một thang máy đang đi xuống nhanh dần đều với gia tốc 11m/s2. Người đó thả rơi một vật ở độ cao 2m so với sàn thang máy. Biết khoảng cách từ trần và san thang máy là 10m, lấy g = 10m/s2. Vật sẽ va vào thang máy sau khi thả rơi vật một khoảng thời gian
Đáp án A
Chọn hệ quy chiếu gắn với thang máy, chiều dương hướng lên
Gọi sàn thang máy là (1), hòn đá là (2)
Vậy đối với thang máy vật đi lên nhanh dần đều với gia tốc 1m/s2 , không vận tốc đầu.
Khi vật va vào trần thang máy nó đi được quãng đường
Câu 17:
Một người bơi từ điểm A của bờ sông bên này sang bờ bên kia của một con sông rộng 100m. Khi người đó bơi theo hướng vuông góc với dòng chảy thì điểm đến bờ bên kia (điểm B) cách vị trí đối diện với A (điểm H) một khoảng 50m. Để người đó sang bờ bên kia tại đúng vị trí đối diện với điểm A thì người đó phải bơi theo hướng tạo với hướng của dòng chảy một góc bằng
Đáp án B
Gọi người là (1), dòng nước là (2)
Khi bơi theo hướng vuông góc với dòng chảy (hình a), khi đó người bơi đến điểm B, cách H một khoảng 50m
Để điểm B trùng với điểm H, hướng bơi ngoài đó (so với nước) có phải như hình b
. Lưu ý :
Vậy
Nghĩa là người đó phải bơi theo hướng tạo với dòng chảy (tạo với ) một góc bằng 1200
Câu 18:
Một người có thể bơi trong nước với tốc độ 2m/s. Nếu muốn bơi qua một con sông có tốc độ dòng chảy là m/s thì để sang sông với quãng đường ngằn nhất, hướng bơi người đó phải
Đáp án B
Gọi người bơi là (1), dòng nước là (2)
Để bơi sang sông với quãng đường ngắn nhất người đó phải bơi sao cho vận tốc (vận tốc của người đối với nước) có hướng như hình vẽ để (vận tốc của người đối với bờ sông) có phương vuông góc với bờ sông và thoả mãn
( là vận tốc dòng chảy của nước)
Từ hình vẽ:
Suy ra góc tạo bởi và là
Câu 19:
Hai người bơi thì trên một dòng sông nước đang chảy thành dòng, với điều kiện thời gian bơi của ai ngắn hơn người đó sẽ thắng. Người thứ nhất sẽ bơi để sang sông theo hướng vuông góc với hai bờ sông sau đó sẽ bơi ngược trở lại để trở về vị trí xuất phát. Người thứ hai bơi dọc theo dòng sông sau đó cũng bơi ngược trở lại vị trí xuất phát với quãng đường bơi đúng bằng người thứ nhất. Biết rằng tốc độ bơi của hai người trong nước khi nước yên tĩnh là như nhau. Có thể kết luận rằng
Đáp án A
Gọi d là độ rộng của dòng sông. Từ kết quả của các bài trước suy ra tổng thời gian bơi của người thứ nhất là:
Câu 20:
Xuồng máy thứ nhất chuyển động với tốc độ 40km/h. Xuồng máy thứ hai chuyển động với tốc độ 20km/h. Hỏi vận tốc tương đối giữa hai xuồng không thể nhận giá trị nào sau đây
Đáp án A
Vận tốc tương đối giữa hai vật là v12 phải thoả mãn