题目
动点沿其轨迹的运动方程为 s=b+ct ,式中 b 、 c 为常量,则( )。A. 点的轨迹必为直线B. 点的轨迹必为曲线C. 点做匀速率运动D. 点的加速度必为零
动点沿其轨迹的运动方程为 s=b+ct ,式中 b 、 c 为常量,则( )。
A. 点的轨迹必为直线
B. 点的轨迹必为曲线
C. 点做匀速率运动
D. 点的加速度必为零
题目解答
答案
C. 点做匀速率运动
解析
本题考查知识点为运动学中运动方程、轨迹、速率和加速度的相关知识。解题思路是根据给定的运动方程,分别分析点的轨迹、速率和加速度的情况,从而判断各个选项的正确性。
- 分析点的轨迹:
- 仅知道动点沿其轨迹的运动方程$s = b + ct$,其中$s$是动点沿轨迹的弧长。
- 运动方程只描述了动点沿轨迹的位置随时间的变化关系,并没有给出轨迹的具体形状信息。
- 所以不能确定点的轨迹必为直线或曲线,选项A和B错误。
- 分析点的速率:
- 速率$v$是弧长$s$对时间$t$的一阶导数,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,对$s = b + ct$求导。
- 因为$b$为常量,其导数为$0$;$ct$对$t$求导,$c$为常量,$(ct)^\prime = c$。
- 所以$v=\frac{ds}{dt}=\frac{d(b + ct)}{dt}=c$。
- 由于$c$为常量,即速率$v$为常量,所以点做匀速率运动,选项C正确。
- 分析点的加速度:
- 加速度$a$是速率$v$对时间$t$的一阶导数,也就是弧长$s$对时间$t$的二阶导数。
- 因为$v = c$为常量,对$v$求导,$a=\frac{dv}{dt}=\frac{d(c)}{dt}=0$。
- 这里的加速度是切向加速度,而点做曲线运动时还有法向加速度,所以不能说点的加速度必为零,选项D错误。