20 câu trắc nghiệm Tốc độ và vận tốc (Kết nối tri thức) có đáp án – Vật lí 10

Trả lời nhanh

Bài 5 xoay quanh ba công thức: tốc độ trung bình v = s/t (s là quãng đường), vận tốc trung bình v⃗ = d⃗/t (d⃗ là độ dịch chuyển) và công thức cộng vận tốc v⃗13 = v⃗12 + v⃗23. Đáp án 20 câu: 1A, 2B, 3C, 4B, 5D, 6D, 7C, 8C, 9B, 10B, 11B, 12A, 13B, 14B, 15C, 16A, 17C, 18B, 19C, 20D.

Tóm tắt kiến thức cần nhớ trước khi làm bài

Đại lượng Công thức Đặc điểm
Tốc độ trung bình v = s/t Đại lượng vô hướng, luôn ≥ 0, cho biết chuyển động nhanh hay chậm
Tốc độ tức thời v = Δs/Δt (Δt rất nhỏ) Độ nhanh chậm tại một thời điểm, chính là số chỉ trên tốc độ kế
Vận tốc trung bình v⃗ = d⃗/t Đại lượng vectơ, cùng hướng với độ dịch chuyển, có thể bằng 0
Vận tốc tức thời v⃗ = Δd⃗/Δt (Δt rất nhỏ) Cho biết cả độ nhanh chậm lẫn hướng chuyển động tại một thời điểm
Cộng vận tốc v⃗13 = v⃗12 + v⃗23 1 là vật, 2 là hệ quy chiếu chuyển động, 3 là hệ quy chiếu đứng yên

Ba trường hợp đặc biệt của công thức cộng vận tốc:

  • Cùng hướng: v13 = v12 + v23.
  • Ngược hướng: v13 = |v12 − v23|.
  • Vuông góc: v13 = √(v122 + v232).

Muốn xem lại lý thuyết chi tiết, các em đọc Lý thuyết Tốc độ và vận tốc.

Phần 1: Nhận biết (Câu 1 – 7)

Câu 1

Đại lượng được tính bằng quãng đường đi được chia cho thời gian đi hết quãng đường đó, dùng để so sánh chuyển động nhanh hay chậm, gọi là

  • A. tốc độ trung bình.
  • B. độ dịch chuyển.
  • C. vận tốc trung bình.
  • D. gia tốc.

Đáp án: A. Lấy quãng đường chia thời gian thì được tốc độ trung bình. C sai vì vận tốc trung bình tính từ độ dịch chuyển chứ không phải quãng đường. B có đơn vị là mét, không phải m/s. D đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc.

Câu 2

Công thức nào sau đây là công thức tính vận tốc trung bình?

  • A. v = s/t.
  • B. v⃗ = d⃗/t.
  • C. v = s.t.
  • D. v = d.t.

Đáp án: B. Vận tốc trung bình bằng độ dịch chuyển chia cho thời gian, mà độ dịch chuyển là vectơ. A là công thức tốc độ trung bình. C và D sai ngay về thứ nguyên vì nhân thời gian không ra m/s.

Câu 3

Trong hệ SI, đơn vị của tốc độ là

  • A. km/h.
  • B. m/phút.
  • C. m/s.
  • D. cm/s.

Đáp án: C. Hệ SI lấy mét làm đơn vị độ dài và giây làm đơn vị thời gian. km/h vẫn hay dùng trong đời sống nhưng không phải đơn vị SI.

Câu 4

Một ô tô chạy với tốc độ 72 km/h. Đổi sang m/s, tốc độ này bằng

  • A. 7,2 m/s.
  • B. 20 m/s.
  • C. 72 m/s.
  • D. 259,2 m/s.

Đáp án: B. 1 km/h = 1000 m / 3600 s = 1/3,6 m/s, nên 72 : 3,6 = 20 m/s. Phương án D là lỗi nhân 3,6 thay vì chia.

Câu 5

Số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe máy cho biết

  • A. tốc độ trung bình cả chuyến đi.
  • B. vận tốc trung bình cả chuyến đi.
  • C. quãng đường xe đã đi.
  • D. tốc độ tức thời của xe.

Đáp án: D. Kim tốc độ kế thay đổi theo từng lúc xe tăng ga hay phanh, tức là nó chỉ độ nhanh chậm tại thời điểm đang xét. Đồng hồ không cho biết hướng nên không thể là vận tốc. Quãng đường thì do bộ đếm km (odometer) hiển thị.

Câu 6

Phát biểu nào sau đây là sai?

  • A. Vận tốc là đại lượng vectơ.
  • B. Tốc độ luôn có giá trị không âm.
  • C. Vật có chuyển động nhưng vận tốc trung bình vẫn có thể bằng 0.
  • D. Vận tốc là đại lượng vô hướng, chỉ có độ lớn.

Đáp án: D. Vận tốc có cả độ lớn và hướng nên là vectơ, vì vậy D sai. C đúng: khi vật quay về đúng điểm xuất phát thì độ dịch chuyển bằng 0, kéo theo vận tốc trung bình bằng 0.

Câu 7

Tốc độ trung bình bằng độ lớn vận tốc trung bình khi vật

  • A. chuyển động tròn đều.
  • B. chuyển động thẳng và có đổi chiều.
  • C. chuyển động thẳng và không đổi chiều.
  • D. chuyển động bất kì.

Đáp án: C. Hai đại lượng chỉ bằng nhau khi quãng đường s bằng độ lớn độ dịch chuyển d, và điều đó chỉ xảy ra khi vật đi thẳng một chiều. Gặp chuyển động tròn hoặc có quay đầu thì s luôn lớn hơn d.

Phần 2: Thông hiểu (Câu 8 – 12)

Câu 8

Một bạn học sinh chạy đúng một vòng sân điền kinh dài 400 m hết 80 s và dừng lại tại vạch xuất phát. Tốc độ trung bình và độ lớn vận tốc trung bình của bạn lần lượt là

  • A. 5 m/s và 5 m/s.
  • B. 0 và 5 m/s.
  • C. 5 m/s và 0.
  • D. 0 và 0.

Đáp án: C. Tốc độ trung bình: v = 400/80 = 5 m/s. Điểm đầu trùng điểm cuối nên d = 0, suy ra vận tốc trung bình bằng 0. Đây là câu kinh điển để phân biệt quãng đường với độ dịch chuyển.

Câu 9

Một xe khách chạy thẳng theo một chiều: giờ đầu đi được 60 km, giờ thứ hai đi được 40 km. Tốc độ trung bình của xe trong 2 giờ là

  • A. 100 km/h.
  • B. 50 km/h.
  • C. 48 km/h.
  • D. 20 km/h.

Đáp án: B. v = (60 + 40)/2 = 50 km/h. Ở đây hai khoảng thời gian bằng nhau nên kết quả trùng với trung bình cộng hai tốc độ. Câu 10 dưới đây sẽ cho thấy điều đó không phải lúc nào cũng đúng.

Câu 10

Một người đi xe máy trên đường thẳng: nửa quãng đường đầu đi với tốc độ 40 km/h, nửa quãng đường sau đi với tốc độ 60 km/h. Tốc độ trung bình trên cả quãng đường là

  • A. 50 km/h.
  • B. 48 km/h.
  • C. 45 km/h.
  • D. 52 km/h.

Đáp án: B. Gọi cả quãng đường là 2s. Thời gian đi là t = s/40 + s/60 = 5s/120 = s/24. Tốc độ trung bình v = 2s : (s/24) = 48 km/h. Chọn A là mắc bẫy trung bình cộng: người này đi chậm lâu hơn nên kết quả phải nghiêng về 40 km/h.

Câu 11

Một người đi bộ 400 m về hướng Đông hết 200 s, sau đó quay lại đi 100 m về hướng Tây hết 50 s. Vận tốc trung bình của người đó trên cả hành trình có độ lớn là

  • A. 2 m/s.
  • B. 1,2 m/s.
  • C. 1,6 m/s.
  • D. 0,4 m/s.

Đáp án: B. Độ dịch chuyển d = 400 − 100 = 300 m, hướng Đông. Tổng thời gian t = 250 s. Vậy v = 300/250 = 1,2 m/s, hướng Đông. Phương án A (2 m/s) là tốc độ trung bình, tính bằng 500/250.

Câu 12

Gọi 1 là vật, 2 là hệ quy chiếu chuyển động, 3 là hệ quy chiếu đứng yên. Công thức cộng vận tốc là

  • A. v⃗13 = v⃗12 + v⃗23.
  • B. v⃗12 = v⃗13 + v⃗23.
  • C. v13 = v12 + v23 trong mọi trường hợp.
  • D. v⃗23 = v⃗12 + v⃗13.

Đáp án: A. Mẹo nhớ là “chỉ số giữa triệt tiêu”: 1→2 nối với 2→3 sẽ thành 1→3. C sai vì cộng độ lớn trực tiếp chỉ đúng khi hai vận tốc cùng hướng.

Phần 3: Vận dụng (Câu 13 – 20)

Câu 13

Hai ô tô chạy cùng chiều trên một đường thẳng, xe (1) chạy 60 km/h, xe (2) chạy 45 km/h so với mặt đường. Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Vận tốc của xe (1) so với xe (2) là

  • A. 105 km/h.
  • B. 15 km/h.
  • C. −15 km/h.
  • D. 45 km/h.

Đáp án: B. v⃗12 = v⃗13 − v⃗23, nên v12 = 60 − 45 = 15 km/h. Giá trị dương cho biết người ngồi trên xe (2) thấy xe (1) tiến dần lên phía trước. Đáp án −15 km/h là vận tốc của xe (2) so với xe (1).

Câu 14

Hai xe chạy ngược chiều nhau trên đường thẳng với tốc độ 50 km/h và 70 km/h so với mặt đường. Độ lớn vận tốc của xe này so với xe kia là

  • A. 20 km/h.
  • B. 120 km/h.
  • C. 60 km/h.
  • D. 35 km/h.

Đáp án: B. Chọn chiều dương theo xe thứ nhất, khi đó v23 = −70 km/h. Ta có v12 = 50 − (−70) = 120 km/h. Xe ngược chiều thì độ lớn vận tốc tương đối là tổng hai tốc độ, vì thế khi ngồi trên xe các em thấy xe đi ngược lao qua rất nhanh.

Câu 15

Một ca nô có vận tốc 20 km/h so với nước, nước chảy với vận tốc 4 km/h so với bờ. Thời gian ca nô chạy ngược dòng hết quãng sông dài 48 km là

  • A. 2 giờ.
  • B. 2,4 giờ.
  • C. 3 giờ.
  • D. 4 giờ.

Đáp án: C. Ngược dòng thì v = 20 − 4 = 16 km/h, nên t = 48/16 = 3 giờ. A là thời gian xuôi dòng (48/24). B là kết quả khi bỏ qua dòng nước (48/20).

Câu 16

Một ca nô xuôi dòng từ A đến B (AB = 36 km) hết 1,5 giờ và ngược dòng từ B về A hết 2 giờ. Vận tốc của dòng nước so với bờ là

  • A. 3 km/h.
  • B. 6 km/h.
  • C. 21 km/h.
  • D. 4,5 km/h.

Đáp án: A. Vận tốc xuôi dòng là 36/1,5 = 24 km/h, ngược dòng là 36/2 = 18 km/h. Ta có hệ vcn + vn = 24 và vcn − vn = 18, suy ra vn = 3 km/h và vcn = 21 km/h. Phương án C là vận tốc của ca nô so với nước. Phương án B là hiệu xuôi trừ ngược nhưng quên chia đôi.

Câu 17

Một chiếc thuyền luôn hướng mũi vuông góc với bờ sông và có vận tốc 3 m/s so với nước. Nước chảy với vận tốc 4 m/s so với bờ. Độ lớn vận tốc của thuyền so với bờ là

  • A. 7 m/s.
  • B. 1 m/s.
  • C. 5 m/s.
  • D. 3,5 m/s.

Đáp án: C. Hai vectơ vận tốc vuông góc nên v13 = √(32 + 42) = 5 m/s. Phương án A ứng với trường hợp cùng hướng, B ứng với ngược hướng, đều không phải tình huống của đề.

Câu 18

Vẫn dữ kiện Câu 17, biết sông rộng 60 m. Điểm thuyền cập bờ bên kia cách điểm đối diện với vị trí xuất phát một đoạn là

  • A. 60 m.
  • B. 80 m.
  • C. 100 m.
  • D. 45 m.

Đáp án: B. Thời gian sang sông chỉ do thành phần vận tốc vuông góc bờ quyết định: t = 60/3 = 20 s. Trong 20 s đó, nước đẩy thuyền trôi xuôi một đoạn 4 × 20 = 80 m. Phương án C (100 m) là quãng đường thuyền thực sự đi, tính bằng 5 × 20, chứ không phải khoảng cách bị trôi.

Câu 19

Một đoàn tàu chạy thẳng với tốc độ 36 km/h. Một hành khách đi trên tàu về phía đầu tàu với vận tốc 1 m/s so với tàu. Vận tốc của hành khách so với mặt đất là

  • A. 9 m/s.
  • B. 10 m/s.
  • C. 11 m/s.
  • D. 37 m/s.

Đáp án: C. Đổi 36 km/h = 10 m/s. Người đi cùng chiều tàu chạy nên v = 10 + 1 = 11 m/s. Phương án D là lỗi cộng thẳng hai số khác đơn vị (36 + 1). Phương án A ứng với trường hợp người đi về phía cuối tàu.

Câu 20

Trời không có gió, các giọt mưa rơi thẳng đứng với vận tốc 6 m/s so với mặt đất. Một xe buýt chạy thẳng theo phương ngang với tốc độ 8 m/s. Người ngồi trong xe thấy giọt mưa chuyển động với vận tốc có độ lớn

  • A. 2 m/s.
  • B. 14 m/s.
  • C. 6 m/s.
  • D. 10 m/s.

Đáp án: D. v⃗mưa/xe = v⃗mưa/đất − v⃗xe/đất. Hai vectơ này vuông góc nên độ lớn bằng √(62 + 82) = 10 m/s. Vì thế người trên xe thấy vệt mưa xiên về phía sau, dù thực tế mưa rơi thẳng đứng.

Bảng đáp án

Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đáp án A B C B D D C C B B
Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Đáp án B A B B C A C B C D

Lỗi sai thường gặp và mẹo làm nhanh

  • Nhầm s với d: đề hỏi “tốc độ” thì dùng quãng đường, đề hỏi “vận tốc” thì dùng độ dịch chuyển. Trước khi tính, các em nên gạch chân chữ này trong đề.
  • Lấy trung bình cộng tốc độ: cách này chỉ đúng khi các khoảng thời gian bằng nhau. Nếu hai nửa quãng đường bằng nhau thì dùng v = 2v1v2/(v1 + v2).
  • Quên đổi đơn vị: chia cho 3,6 để đổi km/h sang m/s, nhân 3,6 để đổi ngược lại.
  • Bài sang sông: thời gian sang sông chỉ phụ thuộc thành phần vận tốc vuông góc với bờ. Dòng nước chỉ làm thuyền trôi lệch đi chứ không làm thuyền sang sông nhanh hay chậm hơn.
  • Kiểm tra nhanh: luôn có |v12 − v23| ≤ v13 ≤ v12 + v23. Đáp án nào nằm ngoài khoảng này thì loại ngay.

Bài tự luyện (có đáp án)

  1. Một xe chạy thẳng một chiều: 1/3 thời gian đầu đi với tốc độ 30 km/h, 2/3 thời gian còn lại đi với tốc độ 60 km/h. Tính tốc độ trung bình.
    Đáp án: v = 30·(1/3) + 60·(2/3) = 10 + 40 = 50 km/h.
  2. Nếu đứng yên trên thang cuốn đang chạy, một người lên hết tầng mất 60 s. Nếu thang đứng yên và người tự bước lên thì mất 90 s. Hỏi người vừa bước vừa để thang chạy thì lên hết tầng trong bao lâu?
    Đáp án: Gọi chiều dài thang là L. Vận tốc tổng là L/60 + L/90 = L/36, nên t = 36 s.
  3. Một flycam bay theo hướng Bắc với vận tốc 12 m/s so với không khí, gió thổi theo hướng Đông với vận tốc 5 m/s. Tính độ lớn vận tốc của flycam so với mặt đất.
    Đáp án: √(122 + 52) = 13 m/s.

Tài liệu học tiếp

  • Giải SGK Vật lí 10 Bài 5: Tốc độ và vận tốc
  • Giải SBT Vật lí 10 Bài 5
  • Trắc nghiệm Bài 4: Độ dịch chuyển và quãng đường đi được
  • Trắc nghiệm Bài 7: Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian
  • Trọn bộ trắc nghiệm Vật lí 10 Kết nối tri thức

Câu hỏi thường gặp

Tốc độ trung bình và vận tốc trung bình khác nhau thế nào?

Tốc độ trung bình bằng quãng đường chia thời gian, là đại lượng vô hướng và luôn không âm. Vận tốc trung bình bằng độ dịch chuyển chia thời gian, là đại lượng vectơ và có thể bằng 0 khi vật quay về đúng điểm xuất phát.

Khi nào được lấy trung bình cộng các tốc độ?

Chỉ khi vật đi các khoảng thời gian bằng nhau. Nếu vật đi hai nửa quãng đường bằng nhau thì tốc độ trung bình là v = 2v1v2/(v1 + v2).

Công thức cộng vận tốc dùng thế nào khi hai vận tốc vuông góc?

Ta vẫn cộng vectơ, còn độ lớn tính theo định lí Pythagore: v13 = căn bậc hai của (v12² + v23²). Ví dụ thuyền đi 3 m/s vuông góc dòng nước chảy 4 m/s thì vận tốc so với bờ là 5 m/s.

Dòng nước có làm thuyền sang sông lâu hơn không?

Không, nếu mũi thuyền luôn hướng vuông góc với bờ. Thời gian sang sông bằng bề rộng sông chia cho vận tốc của thuyền so với nước. Dòng nước chỉ làm điểm cập bờ bị lệch xuôi theo dòng.