Bài 3.12 trang 13 SBT Vật lí 10

Phương pháp giải
- Sử dụng cách đọc số liệu từ đồ thị: cách xác định \({v_0}\) và v tại một thời điểm t bất kì
- Sử dụng công thức tính vận tốc và tính quãng đường của chuyển động thẳng biến đổi đều:
\(v = {v_0} + at\); \(S = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2}\)
Lời giải chi tiết
Căn cứ vào đồ thị vận tốc của 4 vật I, II, III, IV vẽ trên hình 3.2 ta có thể xác định được vận tốc đầu v0​ và vận tốc tức thời v của mỗi vật chuyển động, do đó tính được gia tốc theo công thức :
Sau đó thay các giá trị tìm được vào công thức tính vận tốc \(v=v_0+at\) và công thức tính quãng đường đi được của mỗi vật chuyển động \(s=v_0t+\dfrac{at^2}{2}\)
- Vật I:
+ Vận tốc ban đầu: \(v_0= 0\)
+ Vận tốc tại thời điểm \(t=20s\): \(v = 20 m/s\)
Ta suy ra: gia tốc của vật I: \(a=\dfrac{v-v_0}{t-0}=\dfrac{20-0}{20-0}=1m/s^2\)
+ Phương trình vận tốc: \(v=v_0+at=0+1t=t\)
+ Phương trình quãng đường: \(s = \displaystyle{{{t^2}} \over 2}\)
- Vật II:
+ Vận tốc ban đầu: \(v_0= 20 m/s\)
+ Vận tốc tại thời điểm \(t=20s\): \(v = 40 m/s\)
Gia tốc của vật II: \(a = \displaystyle{{40-20} \over {20-0}} = 1m/{s^2}\)
+ Phương trình vận tốc: \(v = 20 +  t\)
+ Phương trình quãng đường: \(s = 20t + \displaystyle{{{t^2}} \over 2}\)
- Vật III:
+ Vận tốc của vật \(v= 20 m/s\) trong mọi khoảng thời gian
=> Vật III chuyển động thẳng đều với vận tốc \(v=20m/s\)
+ Phương trình vận tốc: \(v=20m/s\)
+ Phương trình quãng đường: \(s=vt=20t\)
- Vật IV:
+ Vận tốc ban đầu: \(v_0= 40 m/s\)
+ Vận tốc tại thời điểm \(t=20s\): \(v = 0 m/s\)
Gia tốc của vật III: \(a = \displaystyle{{0-40} \over {20-0}} = - 2m/{s^2}\)
+ Phương trình vận tốc: \(v = 40 – 2t\)
+ Phương trình quãng đường: \(s = 40t - {t^2}\).