矢量式.
解:(1)
r
3t
5i
1
t
2
3t
4j
2
m
2将t1t2代入上式即有
r18i05jm
r211j4jm
rr2r13j45jm
3∵
v
r
r0
5j
4
jr4
17i
r4r012i20j
16
3i
j
5j
ms1
∴
t40
v
dr
3i
t
3
j
ms1
4
4
dt
f则5∵
6
v4
3i
7j
ms1
v03i3jv43i7j
a
v
v4
v0
4
1j
ms2
t
4
a
4dv
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
将上式对时间t求导,得
l2h2s2
2ldl2sdsdtdt
题14图
根据速度的定义,并注意到ls是随t减少的,
∴
v绳
dldt
v0v船
dsdt
即
v船
dsdt
ls
dldt
ls
v0
v0cos
或
v船
lv0s
h2
s212v0s
将v船再对t求导,即得船的加速度
a
dv船dt
sdlldsdtdts2
v0
v0slv船s2
v0
s
l2s
v02
s2
h2v02s3
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
f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:∵
advdvdxvdvdtdxdtdx
分离变量:
dadx26x2dx
1v22x2x3c两边积分得2
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,v0,求该质点在t=10s时的速度和位置.
解:∵
adv43tdt
分离变量,得
dv43tdt
积分,得
v
4t
32
t2
c1
由题知,t0v00∴c10
v4t3t2
故
2
又因为
vdx4t3t2
dt
2
dx4t3t2dt
分离变量,
2
积分得
x
2t
2
12
t3
c2
由题知t0x05∴c25
x2t21t35
故
2
所以t10s时
v10
410
32
102
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
fa
R2192221296ms2
ta
45a1
2当加速度方向与半径成45ο角时,有
a
即R2R
亦即9t2218t
t32
23t3232267rad
则解得
9于是角位移为
9
18
质点沿半径为R的圆周按s=v0t
1bt22的规律运动,式中s为质点离圆周上某点的弧
长v0,b都是常量,求:1tr