Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi

Để xác định tính chất chuyển động và đo gia tốc của một xe gòong

Để xác định tính chất chuyển động và đo gia tốc của một xe gòong trên đường ray, một nhóm học sinh sử dụng thiết bị ghi thời gian kiểu cần rung (ticker-timer).

Nguyên lý hoạt động: Cần rung dao động đều đặn với tần số thiết lập là $f = 50\text{Hz}$. Mỗi chu kỳ dao động, kim rung đánh một dấu chấm mực lên băng giấy được gắn vào phía sau xe gòong đang chuyển động.

Quy ước: Khoảng thời gian giữa hai chấm liên tiếp trên băng giấy là một chu kỳ $T$.

Sau khi tiến hành thí nghiệm, băng giấy ghi lại vết chuyển động của xe được đặt dọc theo một thước đo chia độ tới milimet (mm). Hình ảnh thu được cho thấy vị trí các chấm phân bố trên thước đo.

 

(Các chấm được đánh dấu liên tiếp và xe chuyển động theo chiều dương của trục toạ độ)

Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5 dưới đây:

Câu hỏi số 1:
Nhận biết

Khoảng thời gian giữa hai chấm liên tiếp được đánh dấu trên băng giấy là bao nhiêu?

Đáp án đúng là: B

Câu hỏi:863267
Phương pháp giải

Sử dụng công thức liên hệ giữa chu kỳ ($T$) và tần số ($f$) của cần rung: $T = \dfrac{1}{f}$.

Giải chi tiết

Theo đề bài, cần rung dao động đều đặn với tần số $f = 50$ Hz (50 lần trong một giây).

Khoảng thời gian giữa hai chấm liên tiếp chính là một chu kỳ dao động của cần rung:

$T = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{50} = 0,02\text{(s)}$

Đáp án cần chọn là: B

Câu hỏi số 2:
Thông hiểu

Quan sát các chấm trên băng giấy từ trái sang phải, nhận xét nào sau đây về tính chất chuyển động của xe gòong là đúng nhất?

Đáp án đúng là: C

Câu hỏi:863268
Phương pháp giải

Dựa vào mối quan hệ giữa quãng đường đi được trong những khoảng thời gian bằng nhau ($s = v.t$). Nếu $t$ không đổi, $s$ tăng thì vận tốc $v$ tăng.

Giải chi tiết

Trên băng giấy, các chấm được đánh dấu sau những khoảng thời gian bằng nhau ($T = 0,02$ s).

Quan sát hình ảnh ta thấy khoảng cách giữa hai chấm liên tiếp (độ dời $\Delta x$) tăng dần từ trái sang phải.

Điều này chứng tỏ trong cùng một đơn vị thời gian, xe đi được quãng đường dài hơn $\rightarrow$ Tốc độ của xe tăng dần $\rightarrow$ Xe chuyển động nhanh dần.

Đáp án cần chọn là: C

Câu hỏi số 3:
Vận dụng

Dựa vào nguyên lý thí nghiệm và hình ảnh thu được, hãy xác định tính Đúng/Sai của các phát biểu sau:

Đúng Sai
a) Vận tốc tức thời của xe tại thời điểm đánh dấu chấm số 6 xấp xỉ bằng vận tốc trung bình của xe trong quãng đường từ chấm số 1 đến chấm số 11.
b) Nếu thay xe gòong bằng một xe khác có khối lượng lớn hơn (lực kéo không đổi), thì khoảng cách giữa các chấm liên tiếp sẽ lớn hơn so với thí nghiệm ban đầu.

Đáp án đúng là: Đ; S

Câu hỏi:863269
Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về chuyển động thẳng biến đổi đều (vận tốc tức thời, định luật II Newton).

Phân tích nguyên nhân gây sai số trong thực nghiệm.

Giải chi tiết

Phát biểu 1 (Đúng): Trong chuyển động biến đổi đều, vận tốc tức thời tại thời điểm giữa của một khoảng thời gian bằng vận tốc trung bình của cả khoảng đó. Chấm số 6 nằm chính giữa về mặt thời gian so với quãng đường từ chấm 1 đến 11.

Phát biểu 2 (Sai): Theo định luật II Newton ($F = ma$), nếu lực $F$ không đổi mà khối lượng $m$ tăng thì gia tốc $a$ sẽ giảm. Xe chạy chậm hơn, nên quãng đường đi được trong cùng khoảng thời gian $T$ sẽ ngắn hơn $\rightarrow$ Khoảng cách giữa các chấm phải nhỏ hơn.

Đáp án cần chọn là: Đ; S

Câu hỏi số 4:
Thông hiểu

Hãy ghép tên các thiết bị/đại lượng ở cột bên trái với vai trò/ý nghĩa tương ứng trong thí nghiệm này.

 

1. Cần rung (f = 50 Hz)
2. Băng giấy
3. Thước milimet
4. Hiệu khoảng cách kế tiếp ($\Delta s$)

Đáp án đúng là: 1-a; 2-b; 3-c; 4-d

Câu hỏi:863270
Phương pháp giải

Nhận biết chức năng của các dụng cụ thí nghiệm vật lý cơ bản và ý nghĩa các đại lượng trong công thức thực nghiệm.

Giải chi tiết

Cần rung: Đóng vai trò ngắt nhịp thời gian, tạo ra các chấm sau mỗi 0,02s $\rightarrow$ Ghép (1) với (a).

Băng giấy: Được gắn vào xe để ghi lại vết chuyển động (vị trí) $\rightarrow$ Ghép (2) với (b).

Thước milimet: Dùng để đọc tọa độ/độ dài các đoạn trên băng giấy $\rightarrow$ Ghép (3) với (c).

Hiệu khoảng cách ($\Delta s$): Trong chuyển động nhanh dần đều, gia tốc được tính bằng $a = \dfrac{\Delta s}{T^{2}}$ $\rightarrow$ Ghép (4) với (d).

Đáp án cần chọn là: 1-a; 2-b; 3-c; 4-d

Câu hỏi số 5:
Vận dụng

Một học sinh đọc số liệu trên thước đo: Chấm 1 ở 0,8 cm; Chấm 2 ở 1,9 cm; Chấm 3 ở 3,2 cm. Biết f = 50 Hz. Gia tốc của xe gòong là bao nhiêu m/s²?

Đáp án đúng là: 5

Câu hỏi:863271
Phương pháp giải

Sử dụng công thức tính gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều khi biết quãng đường đi được trong các khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau:

$\Delta s = s_{sau} - s_{truoc} = a.T^{2}$

Giải chi tiết

Khoảng thời gian giữa các chấm: $T = 0,02$ s.

Quãng đường đi được trong khoảng thời gian thứ nhất (từ chấm 1 đến 2):

$s_{1} = 1,9 - 0,8 = 1,1\text{(cm)}$

Quãng đường đi được trong khoảng thời gian thứ hai (từ chấm 2 đến 3)

$s_{2} = 3,2 - 1,9 = 1,3\text{(cm)}$

Hiệu quãng đường đi được trong hai khoảng thời gian liên tiếp:

$\Delta s = s_{2} - s_{1} = 1,3 - 1,1 = 0,2\text{(cm)} = 0,002\text{(m)}$

Tính gia tốc:

$a = \dfrac{\Delta s}{T^{2}} = \dfrac{0,002}{{(0,02)}^{2}} = \dfrac{0,002}{0,0004} = 5\text{(m/s}^{2}\text{)}$

Đáp án cần điền là: 5

Quảng cáo

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com