题目
162.(填空题)已知物体的运动规律为s=t+t²(米),则物体在t=2秒的瞬时速度为____(米/秒)
162.(填空题)已知物体的运动规律为s=t+t²(米),则物体在t=2秒的瞬时速度为____(米/秒)
题目解答
答案
已知物体的运动规律为 $ s = t + t^2 $(米),求 $ t = 2 $ 秒时的瞬时速度。
首先,对 $ s(t) $ 求导得速度函数:
\[
v(t) = s'(t) = \frac{d}{dt}(t + t^2) = 1 + 2t
\]
将 $ t = 2 $ 代入速度函数:
\[
v(2) = 1 + 2 \times 2 = 5 \text{(米/秒)}
\]
因此,物体在 $ t = 2 $ 秒时的瞬时速度为 $\boxed{5}$ 米/秒。
解析
本题考查的知识点是导数的物理意义,即位移函数的导数为速度函数。解题思路是先对给定的位移函数求导,得到速度函数,再将指定时刻代入速度函数,从而求出该时刻的瞬时速度。
- 首先明确位移函数$s(t)=t + t^2$。
- 然后根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$对位移函数求导:
- 对于$s(t)=t + t^2$,根据求导的加法法则$(u+v)^\prime=u^\prime+v^\prime$,其中$u = t$,$v=t^2$。
- 对$u = t$求导,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,这里$n = 1$,则$u^\prime=(t)^\prime=1\times t^{1 - 1}=1$。
- 对$v=t^2$求导,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,这里$n = 2$,则$v^\prime=(t^2)^\prime=2\times t^{2 - 1}=2t$。
- 所以$s^\prime(t)=v(t)=1 + 2t$,此即为速度函数。
- 最后将$t = 2$代入速度函数$v(t)$:
- 把$t = 2$代入$v(t)=1 + 2t$,可得$v(2)=1+2\times2$。
- 先计算乘法$2\times2 = 4$,再计算加法$1 + 4=5$,单位是米/秒。