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加速度、瞬时加速度都表示成直角坐标系中的矢量式.
解:(1)
r

3t

5i

1
t2

3t

4j
m
2
2将t1t2代入上式即有
r18i05jm
r211j4jm
rr2r13j45jm
3∵
r05j4jr417i16j

v

r

r4
r0
12i20j
3i5j
ms1
t40
4
4
v

dr

3i

t

3
j
ms1
dt
f则5∵
v43i7j
ms1
v03i3jv43i7j
a

v

v4
v0

4
1j
t44
ms2
6
a

dv
1j
ms2
dt
这说明该点只有y方向的加速度,且为恒量。
14在离水面高h米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S处,如题14图所示.当人以v0ms1的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小.
图14解:设人到船之间绳的长度为l,此时绳与水面成角,由图可知
l2h2s2
将上式对时间t求导,得
2ldl2sdsdtdt
题14图根据速度的定义,并注意到ls是随t减少的,
f∴
v绳


dldt

v0v船


dsdt

v船

dsdt


ls
dldt

ls
v0

v0cos

v船

lv0s

h2
s212v0s
将v船再对t求导,即得船的加速度
dlds
a

dv船dt

sldts2
dt
v0

v0slv船s2
v0

s

l2s
v02

h2v02
s2
s3
15质点沿x轴运动,其加速度和位置的关系为a=26x2,a的单位
为ms2,x的单位为m质点在x=0处,速度为10ms1试求质点在
任何坐标处的速度值.解:∵分离变量:
advdvdxvdvdtdxdtdxdadx26x2dx
两边积分得
1v22x2x3c2
由题知,x0时,v010∴c50

v2x3x25ms1
16已知一质点作直线运动,其加速度为a=43tms2,开始运
动时,x=5m,解:∵
分离变量,得
v0,求该质点在t=10s时的速度和位置.
adv43tdt
dv43tdt
f积分,得
由题知,t0v00∴c10故
又因为
分离变量,积分得
dx4t3t2dt2
由题知t0x05∴c25故
所以t10s时
v

4t

32
t
2

c1
v4t3t22
vdx4t3t2
dt
2
x

2t2

12
t3

c2
x2t21t352
v10

410
31022
190
ms1
x10

2102

12
103
5

705
m
17一质点沿半径为1m的圆周运动,运动方程为23t3,式
中以弧度计,t以秒计,求:1t=2s时,质点的切向和法向加
速度;2当加速度的方向和半径成45°角时,其角位移是多少
解:1t2s时,
d9t2d18t
dt
dt
aR118236ms2
a
R2192221296ms2
2当加速度方向与半径成45ο角时,有
ta
45a1a


R2R
亦即
9t2218t
f则解得于是角位移为
t329
23t3232267rad9
18
质点沿半径为
R
的圆周按
s

v0
t

12
bt
2
的规律运动,式中
s
为质点
离圆周上某点r
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