Trắc nghiệm Kết nối Vật lý 7 bài 10 Đồ thị quãng đường – Thời gian

Để so sánh vận tốc của hai xe, ta cần đưa chúng về cùng một đơn vị đo. Ta sẽ đổi vận tốc của xe B từ km/h sang m/s. Quy tắc đổi: $1$ km/h = $\frac{1000 ext{ m}}{3600 ext{ s}} = \frac{1}{3.6}$ m/s. Vậy, $v_B = 36 ext{ km/h} = \frac{36}{3.6} ext{ m/s} = 10 ext{ m/s}$. Vận tốc xe A là $v_A = 10$ m/s. Do đó, $v_A = v_B$. Kết luận: Vận tốc hai xe bằng nhau.

Đồ thị quãng đường - thời gian biểu diễn mối quan hệ giữa quãng đường đi được (trục tung) và thời gian (trục hoành). Nếu đồ thị là một đường thẳng song song với trục thời gian, điều đó có nghĩa là quãng đường không thay đổi theo thời gian. Nếu quãng đường không thay đổi, vật không di chuyển, tức là vật đang đứng yên. Vận tốc của vật trong trường hợp này bằng 0. Kết luận: Vật đang đứng yên.

Đơn vị vận tốc trong hệ SI là mét trên giây (m/s). Tuy nhiên, các đơn vị khác như km/h (kilômét trên giờ), m/h (mét trên giờ), km/s (kilômét trên giây) cũng có thể được sử dụng để biểu thị vận tốc, tùy thuộc vào ngữ cảnh. Yêu cầu là đơn vị KHÔNG phải là đơn vị đo vận tốc trong hệ SI. m/s là đơn vị SI. km/h và km/s là các đơn vị vận tốc phổ biến. m/h, mặc dù có thể tính toán được, nhưng không phải là đơn vị chuẩn hoặc phổ biến trong các bài toán vật lý, đặc biệt là trong hệ SI, nó thường được quy đổi sang m/s hoặc km/h. Tuy nhiên, m/h vẫn là một đơn vị để đo vận tốc. Câu hỏi có thể hơi đánh đố hoặc yêu cầu hiểu rõ về hệ SI. Trong hệ SI, đơn vị cơ bản là mét và giây. Do đó, m/s là đơn vị chuẩn. km/h và km/s là các đơn vị dẫn xuất nhưng rất phổ biến. m/h cũng là một đơn vị dẫn xuất. Tuy nhiên, nếu xét theo tính phổ biến và chuẩn mực, m/h ít gặp hơn. Nếu câu hỏi muốn hỏi đơn vị sai, thì cần suy nghĩ kỹ hơn. Giả sử câu hỏi muốn hỏi đơn vị nào ít dùng nhất hoặc không phải là đơn vị chuẩn trong các phép tính thông thường. Cả 4 đều là đơn vị của vận tốc. Tuy nhiên, m/h ít phổ biến hơn km/h và m/s. Nếu phải chọn một cái không phải, có thể hiểu là không phải đơn vị thông dụng nhất hoặc chuẩn nhất. Tuy nhiên, về mặt định nghĩa, cả 4 đều có thể là đơn vị của vận tốc. Xem lại đề bài: Đơn vị nào sau đây KHÔNG phải là đơn vị đo vận tốc trong hệ SI?. Đơn vị SI cho vận tốc là m/s. km/h, m/h, km/s đều không phải đơn vị SI. Tuy nhiên, chúng đều là đơn vị đo vận tốc. Câu hỏi có thể có lỗi hoặc ý đồ khác. Nếu hiểu trong hệ SI là sử dụng các đơn vị cơ bản của SI, thì m/s là đơn vị duy nhất. Các đơn vị còn lại sử dụng km hoặc h không phải đơn vị cơ bản. Giả sử câu hỏi muốn hỏi đơn vị nào là sai về mặt ngữ cảnh vật lý thông thường. m/h ít dùng. Nếu xét theo hệ SI, thì km/h, m/h, km/s đều không phải là đơn vị SI. Tuy nhiên, các lựa chọn này đều là đơn vị đo vận tốc. Có thể câu hỏi đang ám chỉ đơn vị nào không được dùng trong các bài toán cơ bản của vật lý 7. Nếu vậy thì m/h là ứng viên. Tuy nhiên, để chắc chắn, cần xem xét ý định của người ra đề. Nếu xét một cách nghiêm ngặt về hệ SI, thì chỉ có m/s là đơn vị SI. Do đó, km/h, m/h, km/s đều không phải đơn vị SI. Câu hỏi này có vẻ không rõ ràng. Tuy nhiên, trong các lựa chọn, m/h là đơn vị ít được sử dụng nhất và có thể bị coi là không chuẩn trong một số ngữ cảnh. Giả sử người ra đề muốn loại bỏ những đơn vị không thông dụng. Trong các đáp án, m/h là lựa chọn hợp lý nhất để bị coi là không phải đơn vị đo vận tốc thông dụng hoặc chuẩn trong hệ SI, dù về mặt lý thuyết vẫn là đơn vị vận tốc. Cần kiểm tra lại kiến thức về đơn vị vận tốc. Chuẩn SI là m/s. Các đơn vị khác là dẫn xuất. km/h là rất phổ biến. km/s cũng có. m/h ít gặp. Có khả năng câu hỏi muốn hỏi đơn vị nào không được dùng trong các bài toán vật lý phổ biến ở cấp 2. Trong các lựa chọn đó, m/h là ít dùng nhất. Nếu câu hỏi là Đơn vị nào sau đây KHÔNG phải là đơn vị vận tốc?, thì tất cả đều là đơn vị vận tốc. Vậy câu hỏi phải là Đơn vị nào sau đây KHÔNG phải là đơn vị đo vận tốc theo quy ước thông thường hoặc trong hệ SI?, và m/h là ứng viên mạnh. Giả sử câu hỏi có ý là đơn vị nào ít được sử dụng hoặc không phải đơn vị chuẩn. m/h là đáp án có khả năng cao nhất. Tuy nhiên, để chắc chắn, ta cần xem xét lại. Nếu câu hỏi chỉ đơn giản là đơn vị vận tốc, thì cả 4 đều đúng. Câu hỏi có từ khóa trong hệ SI. Đơn vị SI là m/s. km/h, m/h, km/s đều không phải đơn vị SI. Vậy cả 3 lựa chọn còn lại đều sai nếu theo nghĩa này. Có thể câu hỏi có lỗi. Tuy nhiên, nếu phải chọn một, m/h là ít chuẩn nhất. Nếu câu hỏi có ý là đơn vị vận tốc nào KHÔNG thể quy đổi về đơn vị SI, thì cũng sai. Tất cả đều quy đổi được. Giả sử câu hỏi muốn hỏi đơn vị nào là sai về mặt ngữ cảnh vật lý. m/h là không phổ biến. Lets assume the question means which is not a standard or commonly used unit for velocity. In that case, m/h is the best fit. Kết luận: m/h

Quãng đường từ nhà đến trường là không đổi. Ta có công thức liên hệ giữa quãng đường, vận tốc và thời gian trong chuyển động thẳng đều là $s = v \times t$. Gọi quãng đường là $s$. Ban đầu, $s = v imes t$. Khi người đó đi nhanh hơn gấp đôi, vận tốc mới là $v = 2v$. Gọi thời gian mới là $t$. Vì quãng đường không đổi, ta có $s = v imes t$. Thay $v = 2v$ vào, ta được $s = (2v) imes t$. Ta có $v imes t = 2v imes t$. Rút gọn $v$ (vì $v e 0$), ta được $t = 2t$. Suy ra $t = \frac{t}{2}$. Kết luận: $t/2$

Trên đồ thị quãng đường - thời gian, trục tung biểu thị quãng đường (hoặc vị trí) và trục hoành biểu thị thời gian. Khi hai đường biểu diễn quãng đường - thời gian của hai vật cắt nhau tại một điểm có tọa độ $(t_0, s_0)$, điều đó có nghĩa là tại thời điểm $t_0$, cả hai vật đều ở cùng một vị trí $s_0$. Nói cách khác, hai vật gặp nhau tại thời điểm đó. Kết luận: Hai vật gặp nhau tại thời điểm và vị trí đó.

Chuyển động thẳng đều là chuyển động có vận tốc không đổi. Trên đồ thị quãng đường - thời gian, vận tốc được biểu diễn bằng hệ số góc của đường biểu diễn. Đối với chuyển động thẳng đều, quãng đường tỉ lệ thuận với thời gian, do đó đồ thị là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Nếu vật chuyển động theo chiều dương với vận tốc dương, quãng đường tăng theo thời gian, đường biểu diễn sẽ xiên lên. Nếu vật đứng yên, quãng đường không đổi theo thời gian, đường biểu diễn sẽ nằm ngang. Nếu vật chuyển động ngược chiều dương với vận tốc âm, quãng đường sẽ giảm theo thời gian, đường biểu diễn sẽ xiên xuống. Tuy nhiên, trong chương trình Vật lý 7, ta thường xét quãng đường đi được là một đại lượng luôn dương hoặc bằng 0, nên trường hợp xiên xuống thường ít gặp hoặc được diễn giải là vật quay ngược lại. Nhưng đặc trưng nhất của chuyển động thẳng đều là đường biểu diễn là đường thẳng. Trong các lựa chọn, chỉ có đường thẳng xiên có hướng đi lên là phù hợp nhất với chuyển động thẳng đều theo chiều dương. Kết luận: Đồ thị là một đoạn thẳng xiên có hướng đi lên.

Đường thẳng trên đồ thị quãng đường - thời gian biểu thị chuyển động thẳng đều. Nếu đường thẳng này đi qua gốc tọa độ và có độ dốc dương (xiên lên), điều đó có nghĩa là vật bắt đầu chuyển động từ vị trí gốc và có một vận tốc dương không đổi theo thời gian. Vận tốc này được xác định bằng độ dốc của đường thẳng. Kết luận: Vật đang chuyển động thẳng đều với vận tốc khác không.

Vận tốc của người đi bộ là $v = 1.5$ m/s. Thời gian là $t = 1$ giờ. Đổi thời gian sang giây: $t = 1 ext{ giờ} = 3600$ giây. Quãng đường đi được tính bằng công thức $s = v imes t$. Thay số vào, ta có $s = 1.5 ext{ m/s} imes 3600 ext{ s} = 5400$ m. Kết luận: 5400 m

Trên đồ thị quãng đường - thời gian, trục tung biểu thị quãng đường đi được, thường là một giá trị không âm. Nếu một đường biểu diễn có vẻ đi xuống, điều này thường được hiểu trong ngữ cảnh vật lý là vật đang di chuyển ngược chiều so với chiều dương quy ước của trục tọa độ, hoặc quãng đường đo được đang giảm dần. Trong Vật lý 7, nếu xét quãng đường đi được là luôn dương, thì đường xiên xuống có thể biểu thị vật quay trở lại điểm xuất phát hoặc chuyển động về phía gốc tọa độ. Tuy nhiên, nếu đồ thị cho phép giá trị âm trên trục quãng đường (hoặc diễn giải là độ dời), thì đường xiên xuống biểu thị vận tốc âm, tức là chuyển động ngược chiều dương. Trong nhiều trường hợp, đồ thị quãng đường - thời gian chỉ vẽ phần quãng đường không âm. Nếu đường thẳng xiên xuống, và giả định trục tung là quãng đường, thì điều này có thể diễn giải là vật đang chuyển động ngược chiều dương. Nếu trục tung là độ dời thì đó là chuyển động ngược chiều dương. Nếu quãng đường luôn dương thì đường xiên xuống là không thể. Tuy nhiên, nếu hiểu là tốc độ thì tốc độ luôn dương, nên đồ thị chỉ có thể xiên lên hoặc nằm ngang. Nếu xét vị trí, thì xiên xuống là đi ngược chiều. Giả sử đây là cách diễn đạt cho chuyển động ngược chiều dương với vận tốc không đổi. Kết luận: Chuyển động thẳng đều theo chiều âm (hoặc vật chuyển động ngược lại).

Vận tốc của vật là $v = 15$ m/s. Thời gian chuyển động là $t = 2$ phút. Trước tiên, ta cần đổi thời gian sang giây: $t = 2 ext{ phút} = 2 imes 60 ext{ giây} = 120$ giây. Quãng đường vật đi được tính bằng công thức $s = v imes t$. Thay số vào, ta có $s = 15 ext{ m/s} imes 120 ext{ s} = 1800$ m. Kết luận: 1800 m

Vận tốc trong chuyển động thẳng đều được tính bằng công thức $v = \frac{s}{t}$, trong đó $s$ là quãng đường và $t$ là thời gian. Đồ thị là đường thẳng đi qua gốc tọa độ và là chuyển động thẳng đều. Quãng đường $s = 120$ m và thời gian $t = 10$ s. Áp dụng công thức: $v = \frac{120 ext{ m}}{10 ext{ s}} = 12 ext{ m/s}$. Kết luận: 12 m/s

Một đường gấp khúc trên đồ thị quãng đường - thời gian biểu thị sự thay đổi vận tốc của vật. Mỗi đoạn thẳng trong đường gấp khúc tương ứng với một giai đoạn chuyển động với vận tốc không đổi. Tuy nhiên, khi có nhiều đoạn thẳng với độ dốc khác nhau (hoặc một đoạn thẳng và một đoạn nằm ngang), điều đó có nghĩa là vận tốc của vật đã thay đổi giữa các giai đoạn. Do đó, vận tốc của vật thay đổi theo thời gian. Kết luận: Vận tốc của vật thay đổi theo thời gian.

Đường thẳng song song với trục thời gian trên đồ thị quãng đường - thời gian cho biết vật đang đứng yên (quãng đường không thay đổi). Nếu có hai đường thẳng như vậy ở hai vị trí khác nhau trên trục quãng đường, điều đó có nghĩa là có hai vật đang đứng yên tại hai vị trí ban đầu khác nhau. Vận tốc của cả hai xe đều bằng 0. Kết luận: Hai xe đứng yên tại hai vị trí khác nhau.

Đổi đơn vị vận tốc của người B: $v_B = 18 ext{ km/h} = \frac{18}{3.6} ext{ m/s} = 5 ext{ m/s}$. Thời gian là $t = 1$ phút $= 60$ giây. Quãng đường người A đi được là $s_A = v_A imes t = 5 ext{ m/s} imes 60 ext{ s} = 300$ m. Quãng đường người B đi được là $s_B = v_B imes t = 5 ext{ m/s} imes 60 ext{ s} = 300$ m. Cả hai người đi được quãng đường bằng nhau. Kết luận: Hai người đi được quãng đường bằng nhau.

Theo quy ước chung khi vẽ đồ thị quãng đường - thời gian, trục tung (trục đứng) luôn biểu thị quãng đường đi được của vật, và trục hoành (trục ngang) biểu thị thời gian tương ứng. Các đại lượng khác như vận tốc hay gia tốc thường được biểu diễn trên các loại đồ thị khác (ví dụ: đồ thị vận tốc - thời gian). Kết luận: Quãng đường