Một xe máy xuất phát từ A lúc 6 giờ và chạy với vận tốc 40 km/h để đi đến B. Một ô tô xuất phát từ B lúc 8 giờ và chạy với vận tốc 80 km/h theo cùng chiều với xe máy. Coi chuyển động của xe máy và ô tô là thẳng đều. Khoảng cách giữa A và B là 20 km. Chọn A làm mốc, chọn thời điểm 6 giờ làm mốc thời gian và chọn chiều từ A đến B làm chiều dương.
a) Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của xe máy và ô tô.
b) Vẽ đồ thị toạ độ - thời gian của xe máy và ô tô trên cùng một hệ trục x và t.
c) Căn cứ vào đồ thị vẽ được, hãy xác định vị trí và thời điểm ô tô đuổi kịp xe máy.
d) Kiểm tra lại kết quả tìm được bằng cách giải các phương trinh chuyển động của xe máy và ô tô.
Hướng dẫn trả lời:
a. Công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động
- Của xe máy xuất phát lúc 6 giờ:
s1 = v1t = 40t;
x1 = s1 = 40t (với x0 = 0 )
- Của ô tô xuất phát lúc 8 giờ :
s2 = v2(t – 2) = 80(t – 2) với t ≥ 2;
Advertisements (Quảng cáo)
x2 = x0 + s2 = 20 + 80(t – 2)
b. Đồ thị tọa độ của xe máy (đường I) và ô tô (đường II) được vẽ ở trên hình
c. Trên đồ thị như ở hình vẽ
Vị trí và thời điểm ô tô đuổi kịp xe máy được biểu diễn bởi giao điểm M có tọa độ
xM = 140 km; tM = 3,5 h
d. Kiểm tra lại kết quả thu được nhờ đồ thị bằng cách giải phương trình:
x1 =x2 <=> 40t = 20 + 80(t – 2) => t = 3,5 h
Vậy ô tô đuổi kịp xe máy sau 3,5 h
Thời điểm ô tô đuổi kịp xe máy là lúc: 6 h + 3,5 h = 9,5 h
Vị trí ô tô đuổi kịp xe máy là xM = 40.3,5 = 140 km