1.38 Đạn sẽ đạt được tầm xa tối đa, nếu nó bắn ở gócA. $30^{o}$B. $47^{o}$C. $90^{o}$D....
Câu hỏi:
1.38 Đạn sẽ đạt được tầm xa tối đa, nếu nó bắn ở góc
A. $30^{o}$
B. $47^{o}$
C. $90^{o}$
D. $45^{o}$
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Thị Hưng
Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng kiến thức về chuyển động ném của vật.
Gọi $v_0$ là vận tốc ban đầu của viên đạn, góc ném với trục ngang là $\alpha$, $t$ là thời gian viên đạn bay được tầm xa xa nhất, $x$ là tầm xa của viên đạn. Theo công thức vật lí ta có:
$$x = v_0 \cdot t \cdot \cos\alpha$$
$$y = v_0 \cdot t \cdot \sin\alpha - \dfrac{1}{2}gt^2$$
Ở thời điểm viên đạn đạt tầm xa xa nhất, nó sẽ đạt tối đa chiều cao, tức là $\dfrac{dy}{dt} = 0$:
$$\dfrac{dy}{dt} = v_0 \cdot \sin\alpha - gt = 0$$
$$\Rightarrow \sin\alpha = \dfrac{gt}{v_0}$$
Từ đây ta có: $t = \dfrac{v_0 \sin\alpha}{g}$
Thay $t$ vào công thức $x = v_0 \cdot t \cdot \cos\alpha$, ta được:
$$x = v_0 \cdot \dfrac{v_0 \sin\alpha}{g} \cdot \cos\alpha = \dfrac{v_0^2 \sin\alpha \cos\alpha}{g} = \dfrac{v_0^2 \sin 2\alpha}{2g}$$
Để tìm tầm xa lớn nhất, ta cần tìm giá trị lớn nhất của $x$, ta sẽ tìm đạo hàm của $x$ theo $\alpha$ và giải phương trình $\dfrac{dx}{d\alpha} = 0$:
$$\dfrac{dx}{d\alpha} = \dfrac{v_0^2(\cos 2\alpha)}{2g} = 0$$
$$\Leftrightarrow \cos 2\alpha = 0 \Leftrightarrow 2\alpha = 90^o \Leftrightarrow \alpha = 45^o$$
Vậy tầm xa lớn nhất là khi góc ném bằng $45^o$. Do đó, đáp án là D. $45^{o}$.
Gọi $v_0$ là vận tốc ban đầu của viên đạn, góc ném với trục ngang là $\alpha$, $t$ là thời gian viên đạn bay được tầm xa xa nhất, $x$ là tầm xa của viên đạn. Theo công thức vật lí ta có:
$$x = v_0 \cdot t \cdot \cos\alpha$$
$$y = v_0 \cdot t \cdot \sin\alpha - \dfrac{1}{2}gt^2$$
Ở thời điểm viên đạn đạt tầm xa xa nhất, nó sẽ đạt tối đa chiều cao, tức là $\dfrac{dy}{dt} = 0$:
$$\dfrac{dy}{dt} = v_0 \cdot \sin\alpha - gt = 0$$
$$\Rightarrow \sin\alpha = \dfrac{gt}{v_0}$$
Từ đây ta có: $t = \dfrac{v_0 \sin\alpha}{g}$
Thay $t$ vào công thức $x = v_0 \cdot t \cdot \cos\alpha$, ta được:
$$x = v_0 \cdot \dfrac{v_0 \sin\alpha}{g} \cdot \cos\alpha = \dfrac{v_0^2 \sin\alpha \cos\alpha}{g} = \dfrac{v_0^2 \sin 2\alpha}{2g}$$
Để tìm tầm xa lớn nhất, ta cần tìm giá trị lớn nhất của $x$, ta sẽ tìm đạo hàm của $x$ theo $\alpha$ và giải phương trình $\dfrac{dx}{d\alpha} = 0$:
$$\dfrac{dx}{d\alpha} = \dfrac{v_0^2(\cos 2\alpha)}{2g} = 0$$
$$\Leftrightarrow \cos 2\alpha = 0 \Leftrightarrow 2\alpha = 90^o \Leftrightarrow \alpha = 45^o$$
Vậy tầm xa lớn nhất là khi góc ném bằng $45^o$. Do đó, đáp án là D. $45^{o}$.
Câu hỏi liên quan:
- 1.35 Các công thức về chuyển động có thể được sử dụng choA. chỉ chuyển động theo đường...
- 1.36 Nếu vận tốc ban đầu của một vật bằng không thì quãng đường vật đi được trong thời gian t và...
- 1.37 Một quả bóng được ném xuống sàn và nảy lên theo phương hợp với phương ngang một góc nào đó....
- 1.39 Cuối một cuộc chạy đua, một người chạy tăng tốc với gia tốc 0,3 m/$s^{2}$ trong 12 s để đạt...
- 1.40 Một ô tô khởi hành từ lúc đứng yên, đi được quãng đường 50 m trong thời gian 6,0 s.a) Tìm vận...
- 1.41Một người đi xe đạp đang đi với vận tốc 5,6 m/sthì bắt đầu gia tốc 0,60 m/s$^{2}$...
- 1.42Một xe ô tô đang đi với tốc độ 22 m/s thì người lái xe nhận thấy biển báo hạn chế tốc độ...
- 1.43Một ô tô đang đi trên đường thẳng với tốc độ không đổi 24 m/s. Ô tô này đã chạy quá tốc...
- 1.44* Một học sinh đang đứng ở chỗ đợi tàu trên sân của một nhà ga, nhận thấy rằng hai toa đầu tiên...
- 1.45Một viên bi bay với tốc độ 25,0 m/s vuông góc với một bức tường và bật ngược lại với tốc...
- 1.46 Một ô tô chuyển động chậm dần đều, trong 8,50 s đi được quãng đường 40,0 m với vận tốc cuối...
- 1.47 Một ô tô đang đi với tốc độ 25 m/s thì tăng tốc với gia tốc có giá trị 1,8 m/s$^{2}$. Sau bao...
- 1.48 Một ô tô tăng tốc độ từ 25 m/s lên 31 m/s với gia tốc không đổi là 1,8 m/s$^{2}$. Ô tô đi được...
- 1.49 Gia tốc trung bình của một vận động viên chạy nước rút từ khi xuất phát tđến khi đạt tốc độ...
- 1.50 Một ô tô tăng tốc từ 5,0 m/s đến 20 m/s trong 6,0 s. Giả sử gia tốc đều, tính quãng đường ô tô...
- 1.51 Một máy bay đạt vận tốc 110 m/s mới có thể cất cánh. Nếu chiều dài của đường băng là 2,4 km và...
- 1.52Một ô tô chuyển động trên đường thẳng. Đồ thị vận tốc – thời gian của nó được biểu diễn ở...
- 1.53 Cảnh sát giao thông có thể ước tính tốc độ của các xe ô tô liên quan đến vụ tai nạn bằng độ...
- 1.54Một ô tô đang đi trên đường thẳng với tốc độ v thì trước mặt ô tô đột ngột xuất hiện một...
- 1.55Nếu một hạt mưa rơi từ độ cao 1 km, nó sẽ chạm đất với tốc độ nào nếu không có lực cản...
- 1.56 Một vận động viên ném một quả bóng theo phương thẳng đứng lên trên với tốc độ ban đầu là...
- 1.57Trong công trường xây dựng, một chiếc lồng thang máy chở vật liệu đang di chuyển thẳng...
- 1.58 Một nhà du hành vũ trụ trên Mặt Trăng thả một chiếc búa từ độ cao 1,2 m. Búa chạm bề mặt Mặt...
- 1.59Một viên đạn được bắn theo phương ngang từ độ cao 1,2m. Viên đạn rời súng với tốc độ 280...
- 1.60 Một người thợ xây ở mặt đất tung một viên gạch lên cho người thợ xây đang ở trên giàn giáo,...
- 1.61Một nhóm học sinh thử nghiệm sự rơi của vật. Đầu tiên, họ thả một quả bóng rơi tự do...
- 1.62Một nhóm học sinh làm thí nghiệm vật rơi. Đầu tiên, họ thả một quả bóng từ một độ cao xác...
- 1.63* Một hòn đá được ném từ đỉnh của một vách đá thẳng đứng, cao 45 m so với mặt đất, với vận tốc...
- 1.64Một quả bóng được ném theo phương ngang từ đỉnh tháp cao 30 m và chạm đất cách chân tháp...
- 1.65Từ mặt đất, một quả bóng được đá đi với vận tốc 15 m/s hợp với phương ngang góc $3...
- 1.66* Một quả bóng được ném với tốc độ 8,2 m/s theo phương ngang từ đỉnh của một tòa nhà, như trong...
Bình luận (0)