题目
一质点在平面内运动,其运动学方程为 x=2t,y=3+t^2,式中 t 以 s 为单位,x,y 以 m 为单位,求:(1)质点的轨迹方程;(2)2s 末的位矢;(3)2s 末的速度和加速度。(手写答案,拍照上传)
一质点在平面内运动,其运动学方程为 $x=2t$,$y=3+t^2$,式中 $t$ 以 $s$ 为单位,$x,y$ 以 $m$ 为单位,求:(1)质点的轨迹方程;(2)2s 末的位矢;(3)2s 末的速度和加速度。(手写答案,拍照上传)
题目解答
答案
1. 根据 $ x = 2t $ 和 $ y = 3 + t^2 $,消去 $ t $ 得轨迹方程:
\[ y = 3 + \frac{x^2}{4} \]
2. 当 $ t = 2 $ 秒时,$ x = 4 \, \text{m} $,$ y = 7 \, \text{m} $,位矢为:
\[ \vec{r} = 4\hat{i} + 7\hat{j} \, (\text{m}) \]
3. 速度和加速度分别为:
\[ \vec{v} = 2\hat{i} + 2t\hat{j} \]
\[ \vec{a} = 2\hat{j} \]
当 $ t = 2 $ 秒时:
\[ \vec{v} = 2\hat{i} + 4\hat{j} \, (\text{m/s}) \]
\[ \vec{a} = 2\hat{j} \, (\text{m/s}^2) \]
最终结果:
1. 轨迹方程:$ y = 3 + \frac{x^2}{4} $。
2. 位矢:$ \vec{r} = 4\hat{i} + 7\hat{j} \, (\text{m}) $。
3. 速度:$ \vec{v} = 2\hat{i} + 4\hat{j} \, (\text{m/s}) $。
加速度:$ \vec{a} = 2\hat{j} \, (\text{m/s}^2) $。