练习一质点运动学(一)题解
1C提示:位移元dr、路程元ds都是大小趋于
0
的无限小量,而
r
r2
r1
是始末位置之间的直
线距离,路程Δs则是运动轨迹的长度。
2y174x2;3i-8jms;8jms29
解:由
r
xi
yj
3ti
17
4t2
j
知:
xy
3t17
4t
2
y174x2
(抛物线),
v
dr
3i
8tj
9
dt
代入
t=1
得:
v1
3i-8
j
a
dv
8
j
常量
dt
消去参数t,即得运动轨迹方程
3D提示:质点的速率drdsdtdt
2x
2y
z2
,
而dr表示质点的速度矢量;dr和dr都表示位矢大小随时间的变化率。
dt
dtdt
4B解:由直线运动的速度vdx得dxvdt,积分得位移x
x
dx
45
vdt,即:
dt
0
0
x
1
v1dt
2
v2dt
25
v3dt
3
v4dt
4
v5dt
45v6dt。由积分的几何意义知,位移对应vt
0
1
2
25
3
4
图上曲线与横轴所包围的面积。当v0时,曲线在横轴下方,对应的位移为负,表示位移矢量的方向。
∴xxS梯(025S梯(2545
1252112112
2
2
m
5解:(1)质点在40秒内的位移为:xx4x030232m
(2)vdx12t6t2,令v0求得质点反向运动时刻为t2s(t0舍去)dt
如图所示。则sx1x2x2x0x4x2102301048m
Δx2
Δx
Δx1
x(m)
30
202
10
x4
x3
x0
x2
6解:由加速度定义得:a
dvdt
dvdx
dxdt
v
dvdx
即:2+6x2=vdvdx
得微分方程:26x2dxvdv,两边积分,
x26x2dx
v
vdv
0
0
解得:v2xx3即vx2xx3
1
f练习二质点运动学(二)题解
1a
12
g
;23v23g
v
P
30
at
解:如图∵a
v2
gcos30
∴
v2=23v2gcos303g
a
g
切向加速度大小为atg2a
2g2
2at=24ms2;a
=144ms2
解:
ddt
12t2,
ddt
24t。t=1s时,1
12rads,1
24rads2
则t=1s时,a1R240124ms2;a
12R12201144ms2
3B解:在2T时间,质点绕圆运动了两周后又回到了起点,r0,s4R。
∴
v
rt
0
,
v
st
2RT
4C提示:切向加速度与运动速度方向相反时,速率减小。
5解:(1)质点作单方向转动的匀变速率圆周r