Một xe đua bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều từ O, lần lượt đi qua hai điểm A và B. Biết AB = 20 m, thời gian xe đi từ A đến B là 2 giây và vận tốc của xe khi qua B là vB = 12 m/s. Tính:
a. Vận tốc của xe khi qua A.
b. Khoảng cách từ nơi xuất phát đến A.
c. Tốc độ trung bình trên các quãng đường AB, OA, OB.
Đáp án:
a. ${v_A} = 8m/s$
b.$OA = 16m$
c. $\begin{array}{l}
{v_{OA}} = 4m/s\\
{v_{AB}} = 10m/s\\
{v_{OA}} = 6m/s
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
a. Vận tốc của xe lúc qua A là:
$\begin{array}{l}
{v_B} = {v_A} + a.{t_{AB}} \Rightarrow a = \dfrac{{{v_B} – {v_A}}}{{{t_{AB}}}} = \dfrac{{12 – {v_A}}}{2}\\
AB = {v_A}.{t_{AB}} + \dfrac{1}{2}.a.{t_{AB}}^2\\
\Leftrightarrow 20 = {v_A}.2 + \dfrac{1}{2}.\dfrac{{12 – {v_A}}}{2}{.2^2}\\
\Leftrightarrow {v_A} = 8m/s\\
\Rightarrow a = \dfrac{{12 – 8}}{2} = 2m/{s^2}
\end{array}$
b. Khoảng cách từ nơi xuất phát đến A là:
${v_A}^2 – {v_O}^2 = 2.a.OA \Rightarrow OA = \dfrac{{{v_A}^2 – {v_O}^2}}{{2a}} = \dfrac{{{8^2} – 0}}{{2.2}} = 16m$
c. Tốc độ trung bình trên các quãng đường AB, OA và OB là:
$\begin{array}{l}
{v_A} = a.{t_A} \Rightarrow {t_A} = \dfrac{{{v_A}}}{a} = \dfrac{8}{2} = 4s\\
{v_{OA}} = \dfrac{{OA}}{{{t_A}}} = \dfrac{{16}}{4} = 4m/s\\
{v_{AB}} = \dfrac{{AB}}{{{t_{AB}}}} = \dfrac{{20}}{2} = 10m/s\\
{v_{OA}} = \dfrac{{OA + AB}}{{{t_A} + {t_{AB}}}} = \dfrac{{16 + 20}}{{4 + 2}} = 6m/s
\end{array}$
a, Ta có: $S_{AB}=v_{1}.t+\frac{1}{2}.a.t²$
⇔ $20=2.v_{1}+2a$
Ta có: $v_{2}=v_{1}+a.t$
⇔ $12=v_{1}+2a$
Ta có hpt: $20=2.v_{1}+2a$
và $12=v_{1}+2a$
⇔ $v_{1}=8m/s$
và $a=2m/s²$
b, Ta có: $v_{1}²-v_{0}²=2aS_{OA}$
⇔ $8²-0²=4S_{OA}$
⇔ $S_{OA}=16m$
c, $v_{AB}=\frac{S_{AB}}{t}=\frac{20}{2}=10m/s$
Ta có: $v_{1}=a.t_{1}$
⇔ $8=2.t_{1}$
⇔ $t_{1}=4s$
$v_{OA}=\frac{S_{OA}}{t_{1}}=\frac{16}{4}=4m/s$
$v_{OB}=\frac{S_{OA}+S_{AB}}{t_{1}+t}=\frac{16+20}{4+2}=6m/s$