题目
某质点在合力overrightarrow (F)=(6+2x)overrightarrow (i)(SI)的作用下,从原点起,由静止开始沿x轴运动,当它移动到x=6m处时的动能为_____J。
某质点在合力
的作用下,从原点起,由静止开始沿x轴运动,当它移动到x=6m处时的动能为_____J。
题目解答
答案
首先根据题意可以列出该质点受力的表达式:
由于该质点沿着x轴运动,因此只有x方向上有功对它进行功。根据功的定义,该质点在x=6m处的动能为:
化简得:
解析
步骤 1:确定质点受力的表达式
质点受力的表达式为 $\overrightarrow {F}=(6+2x)\overrightarrow {i}(SI)$,其中 $\overrightarrow {i}$ 是沿x轴方向的单位向量。
步骤 2:计算质点从原点到x=6m处的功
根据功的定义,质点从原点到x=6m处的功为:
$W = \int_{0}^{6} (6+2x) dx$
步骤 3:计算质点在x=6m处的动能
根据动能定理,质点在x=6m处的动能等于质点从原点到x=6m处的功,即:
${E}_{k} = W = \int_{0}^{6} (6+2x) dx$
质点受力的表达式为 $\overrightarrow {F}=(6+2x)\overrightarrow {i}(SI)$,其中 $\overrightarrow {i}$ 是沿x轴方向的单位向量。
步骤 2:计算质点从原点到x=6m处的功
根据功的定义,质点从原点到x=6m处的功为:
$W = \int_{0}^{6} (6+2x) dx$
步骤 3:计算质点在x=6m处的动能
根据动能定理,质点在x=6m处的动能等于质点从原点到x=6m处的功,即:
${E}_{k} = W = \int_{0}^{6} (6+2x) dx$