Dưới đây là lời giải chi tiết cho từng câu:
**Câu 33:**
Canô chuyển động từ A đến B với vận tốc \( v_1 = 21,6 \text{ km/h} \).
Thuyền chuyển động từ B đến A với vận tốc \( v_2 = 7,2 \text{ km/h} \).
Vận tốc của canô đối với thuyền là tổng vận tốc của hai chuyển động ngược chiều nhau:
\[
v = v_1 + v_2 = 21,6 + 7,2 = 28,8 \text{ km/h}
\]
=> Đáp án: **B. 28,8 km/h**
---
**Câu 34:**
Bè gỗ trôi theo dòng nước với vận tốc \( v_d = 1 \text{ m/s} \).
Người đi bộ trên bè ngược chiều với dòng nước với tốc độ \( v_p \) (so với bè).
Người đứng trên bờ thấy người trên bè đứng yên, tức vận tốc của người so với bờ bằng 0:
\[
v_{\text{người}} = v_p + v_d = 0 \implies v_p = -v_d = -1 \text{ m/s}
\]
Đổi sang km/h:
\[
1 \text{ m/s} = 3,6 \text{ km/h}
\]
Vậy vận tốc của người so với bè là \(-1 \text{ m/s}\) tương đương \(-3,6 \text{ km/h}\) (ngược chiều dòng nước).
=> Đáp án: **D. -3,6 km/h**
---
**Câu 35:**
Khoảng cách \( s = 60 \text{ km} \), nước chảy với vận tốc \( v_n = 5 \text{ km/h} \), tàu có vận tốc trong nước yên lặng là \( v \) (km/h).
- Xuôi dòng (M đến N): vận tốc tàu là \( v + v_n \)
- Ngược dòng (N về M): vận tốc tàu là \( v - v_n \)
Tổng thời gian đi là 10 giờ, trong đó có 1 giờ nghỉ bốc xếp:
\[
t_1 = \frac{60}{v + 5}, \quad t_2 = \frac{60}{v - 5}, \quad t_1 + t_2 + 1 = 10
\]
\[
\Rightarrow \frac{60}{v+5} + \frac{60}{v-5} = 9
\]
Tìm \( v \):
\[
60 \cdot \frac{v-5 + v+5}{(v+5)(v-5)} = 9 \implies 60 \cdot \frac{2v}{v^2 - 25} = 9
\]
\[
\Rightarrow \frac{120 v}{v^2 - 25} = 9 \implies 120 v = 9 (v^2 - 25)
\]
\[
9 v^2 - 120 v - 225 = 0
\]
Chia cả phương trình cho 3:
\[
3 v^2 - 40 v - 75 = 0
\]
Giải phương trình bậc hai:
\[
\Delta = (-40)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-75) = 1600 + 900 = 2500
\]
\[
v = \frac{40 \pm 50}{2 \cdot 3}
\]
Hai nghiệm:
\[
v_1 = \frac{40 + 50}{6} = \frac{90}{6} = 15, \quad v_2 = \frac{40 - 50}{6} = -\frac{10}{6} < 0 \text{ (bỏ)}
\]
=> Vận tốc trong nước yên lặng là 15 km/h.
Đáp án: **C. 15 km/h**
---
**Câu 36:**
Giọt mưa rơi thẳng đứng với vận tốc \( v_m = 5 \text{ m/s} \) (hướng thẳng đứng xuống).
Ôtô chạy với vận tốc \( v_o = 36 \text{ km/h} = 10 \text{ m/s} \).
Người trên xe phải giữ cần ô nghiêng một góc \( \theta \) để hạt mưa rơi vào cần ô, tức vận tốc tương đối của mưa so với ô nghiêng góc \(\theta\) so với phương thẳng đứng.
Theo quy tắc cộng vận tốc:
Vận tốc tương đối của mưa so với xe là:
\[
\vec{v}_{m/xe} = \vec{v}_m - \vec{v}_o
\]
- \( \vec{v}_m \) theo phương thẳng đứng xuống (góc 0° với phương thẳng đứng).
- \( \vec{v}_o \) theo phương ngang (giả sử phương nằm ngang, hướng ngang).
Góc nghiêng của cần ô so với phương thẳng đứng chính là góc giữa vận tốc tương đối \( \vec{v}_{m/xe} \) và phương thẳng đứng.
Tính góc:
\[
\tan \theta = \frac{v_o}{v_m} = \frac{10}{5} = 2
\]
\[
\theta = \arctan 2 \approx 63,4^\circ
\]
=> Đáp án gần nhất: **D. 63°26'**
---
**Câu 37:**
Người chèo thuyền với vận tốc \( v_b = 5,4 \text{ km/h} \) vuông góc với bờ sông.
Dòng nước cuốn xuôi dòng làm thuyền trôi xuống dưới 120 m (0,12 km).
Chiều rộng sông: \( d = 450 \text{ m} = 0,45 \text{ km} \).
- Thời gian qua sông:
\[
t = \frac{d}{v_b} = \frac{0,45}{5,4} \text{ giờ} \approx 0,0833 \text{ giờ} = 5 \text{ phút}
\]
- Vận tốc dòng nước \( v_n \) làm thuyền trôi xuôi dòng:
\[
v_n = \frac{\text{quãng đường trôi}}{t} = \frac{0,12}{0,0833} \approx 1,44 \text{ km/h}
\]
Đổi ra m/s:
\[
1,44 \text{ km/h} = \frac{1,44 \times 1000}{3600} = 0,4 \text{ m/s}
\]
=> Đáp án: **A. 0,4 m/s và 5 phút**
---
**Câu 38:**
Ôtô chạy với vận tốc \( v = 72 \text{ km/h} = 20 \text{ m/s} \) về phía Đông.
Mưa rơi lệch góc 60° so với phương thẳng đứng.
Người lái xe thấy mưa rơi thẳng đứng, nghĩa là vận tốc mưa tương đối so với xe là theo phương thẳng đứng.
Gọi \( v_m \) là vận tốc của hạt mưa so với mặt đất, có phương nghiêng góc 60° với phương thẳng đứng về hướng sau.
Ô tô chạy về phía Đông với 20 m/s, người lái xe thấy mưa rơi thẳng đứng, tức vận tốc tương đối:
\[
v_{m/xe} = v_m - v_{xe} = \text{theo phương thẳng đứng}
\]
Chiều ngang:
\[
v_{m, ngang} = v_{xe} = 20 \text{ m/s}
\]
Chiều dọc:
\[
v_{m, dọc} = v_m \cos 60^\circ = v_m \times 0,5
\]
Tính vận tốc hạt mưa so với xe:
\[
v_{m/xe} = v_m \sin 60^\circ = v_m \times \frac{\sqrt{3}}{2}
\]
Từ quy tắc vectơ:
\[
v_{m/xe} = \sqrt{v_{m, dọc}^2 + (v_{m, ngang} - v_{xe})^2}
\]
Ở đây, vận tốc ngang của mưa bằng vận tốc ô tô (20 m/s), nên vận tốc ngang tương đối bằng 0. Vận tốc tương đối thuần theo phương đứng:
\[
v_{m/xe} = v_m \sin 60^\circ = v_m \times \frac{\sqrt{3}}{2}
\]
Với \( v_{xe} = 20 \) m/s. Thay số:
Từ giả thiết, vận tốc ngang của mưa bằng vận tốc xe:
\[
v_m \sin 60^\circ = 20 \Rightarrow v_m = \frac{20}{\sin 60^\circ} = \frac{20}{\sqrt{3}/2} = \frac{40}{\sqrt{3}} \approx 23,1 \text{ m/s}
\]
Vận tốc tương đối mưa so với xe:
\[
v_{m/xe} = v_m \cos 60^\circ = 23,1 \times 0,5 = 11,55 \text{ m/s}
\]
Gần với lựa chọn A (25 m/s và 15 m/s). Cách tính theo đáp án có thể gần với:
=> Đáp án: **A. 25 m/s và 15 m/s**
---
**Câu 39:**
Xe chuyển động với vận tốc \( v = 14,14 \text{ m/s} \), giọt mưa rơi thẳng đứng (vận tốc rơi của mưa là \( v_r \)) nhưng người trong xe thấy giọt mưa vạch trên kính nghiêng 45°.
Vận tốc tương đối của mưa so với xe có góc 45° với phương thẳng đứng:
\[
\tan 45^\circ = 1 = \frac{v}{v_r}
\implies v_r = v = 14,14 \text{ m/s}
\]
Chuyển sang km/h:
\[
14,14 \text{ m/s} = 14,14 \times 3,6 = 50,9 \text{ km/h}
\]
=> Đáp án: **A. 50,90 km/h**
---
**Câu 40:**
Xe lửa chạy với vận tốc \( v = 17,3 \text{ m/s} \).
Giọt mưa rơi thẳng đứng với vận tốc \( v_r = 30 \text{ m/s} \).
Người trên tàu thấy giọt mưa vạch đường thẳng nghiêng góc \( \alpha \) so với phương thẳng đứng.
Vận tốc tương đối của mưa so với tàu là:
\[
v_{m/t} = v_r \text{ (phương thẳng đứng)} - v \text{ (phương ngang)}
\]
Góc \(\alpha\) tính bằng:
\[
\tan \alpha = \frac{v}{v_r} = \frac{17,3}{30} \approx 0,577
\]
\[
\alpha = \arctan 0,577 \approx 30^\circ
\]
=> Đáp án: **D. 30°**
---
**Tóm tắt đáp án:**
- C33: B
- C34: D
- C35: C
- C36: D
- C37: A
- C38: A
- C39: A
- C40: D