Bài tập luyện tập tổng hợp Vật lí Lớp 10 - Tập 1 - Phần 1: Động học chất điểm - Chuyên đề 3: Chuyển động tròn đều

Nội dung text: Bài tập luyện tập tổng hợp Vật lí Lớp 10 - Tập 1 - Phần 1: Động học chất điểm - Chuyên đề 3: Chuyển động tròn đều

1. 2. BÀI TẬP LUYỆN TẬP TỔNG HỢP Chuyên đề 3: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU 30. Trên mặt phẳng ngang có hai ô tô. Ô tô 1 chuyển động đều trên đường thẳng AB với tốc độ v1 v . Ô tô 2 chuyển động đều trên v đường tròn bán kính R với tốc độ v . Đường thẳng AB cách tâm 2 2 O của đường tròn một khoảng bằng 2R . Tại thời điểm quan sát, cả hai ô tô đều nằm trên đường thẳng đi qua tâm O và vuông góc với đường AB . Tìm vận tốc tương đối của ô tô này so với ô tô kia tại thời điểm ấy. Bài giải Gọi: Ô tô 1 là vật (1), ô tô 2 là vật (2), mặt đất là vật (3).    Ta có: v12 v13 v32 với v13 v . Xác định v12 : Đối với xe 2, tâm O (xem như mặt đất) chuyển động tròn cùng v v tốc độ góc nhưng ngược chiều, với:  23 . R 2R Tại vị trí xe 1: v32 .2R v .   Vì v13 ,v32 cùng phương, ngược chiều nên v12 0 . Xác định v21 :      Ta có: v21 v23 v31 , với v31 v13 (hình vẽ).   Vì v31,v23 cùng phương, ngược chiều và v31 2v23 nên vận tốc của ô tô 2 đối với ô tô 1 ngược chiều v vận tốc dài của ô tô 2 và có độ lớn là . 2 31. Hai người đấu súng thể thao trong điều kiện như sau: người thứ nhất đứng ở tâm O một đu quay bán kính R quay đều với vận tốc góc  người kia đứng ở mép đu. Họ phải ngắm như thế nào thì mới bắn trúng nhau? Ai lợi thế hơn? Vận tốc của đạn là v . Bài giải Giả sử đu quay ngược chiều kim đồng hồ.
2. R Đạn của người thứ nhất bay tới mép đu trong thời gian t , khi v đó đu quay đã quay góc a và người thứ hai đã di chuyển theo cung R2 AB , với: »AB R Rt . v Do đó, người thứ nhất phải ngắm theo hướng làm với OA một góc R : . v Người thứ hai có vận tốc dài v ' R , vận tốc đạn của người này là   V v v ' . Người này phải ngắm theo hướng AC làm góc hợp bán kính OA một góc R  :sin  . v R Vì v ' = v , góc  nhỏ nên  sin  nghĩa là cả hai đều phải ngắm lệch sang trái cùng một v góc. R R Thời gian để đạn do người thứ hai bắn ra đến được mục tiêu: t ' t . v cos  v Vậy: Người thứ nhất có lợi thế hơn.