题目
在直角坐标系中,质点的位置矢量(矢径)表示为mathbf(r) = x(t) mathbf(i) + y(t) mathbf(j) + z(t) mathbf(k)。若已知运动学方程为x = x(t),y = y(t),z = z(t),则从这些方程中消去时间参数t得到的方程称为______。
在直角坐标系中,质点的位置矢量(矢径)表示为$\mathbf{r} = x(t) \mathbf{i} + y(t) \mathbf{j} + z(t) \mathbf{k}$。若已知运动学方程为$x = x(t)$,$y = y(t)$,$z = z(t)$,则从这些方程中消去时间参数$t$得到的方程称为______。
题目解答
答案
根据题意,质点的运动学方程为 $ x = x(t) $、$ y = y(t) $、$ z = z(t) $。消去时间参数 $ t $ 后,可得 $ x $、$ y $、$ z $ 之间的关系,该方程描述了质点运动的路径,称为轨迹方程。例如,若 $ x = t $、$ y = t^2 $、$ z = 0 $,则轨迹方程为 $ y = x^2 $($ z = 0 $)。
答案:轨迹方程。
解析
本题考查质点运动学中轨迹方程的定义。解题思路是根据已知的质点位置矢量表达式以及运动学方程,理解消去时间参数 $t$ 后所得到方程的物理意义。
已知质点的位置矢量$\mathbf{r} = x(t) \mathbf{i} + y(t) \mathbf{j} + z(t) \mathbf{k}$,其中$x = x(t)$,$y = y(t)$,$z = z(t)$分别表示质点在$x$、$y$、$z$轴上的坐标随时间$t$的变化关系。当我们从这些方程中消去时间参数$t$时,就得到了一个只包含$x$、$y$、$z$的方程。这个方程描述了质点在空间中运动所经过的路径,根据轨迹方程的定义,这样的方程就称为轨迹方程。例如,若$x = t$、$y = t^2$、$z = 0$,将$t=x$代入$y = t^2$,就可得到轨迹方程为$y = x^2$($z = 0$),它表示质点在$xOy$平面上的运动轨迹是一条抛物线。