题目
一质点沿x轴运动的位置与时间的关系由方程=50t+5(t)^2确定,式中x的单位为m,t的单位为s。试计算:(1)质点在运动的最初3s内的平均速度;(2)质点在t=3s时的瞬时速度;(3)质点在运动的最初3s内的平均加速度;(4)质点在t=3s时的瞬时加速度。
一质点沿x轴运动的位置与时间的关系由方程
确定,式中x的单位为m,t的单位为s。试计算:
(1)质点在运动的最初3s内的平均速度;
(2)质点在t=3s时的瞬时速度;
(3)质点在运动的最初3s内的平均加速度;
(4)质点在t=3s时的瞬时加速度。
题目解答
答案

解析
步骤 1:确定质点的运动方程
根据题目,质点沿x轴运动的位置与时间的关系由方程x=50t+5t^2确定。其中,x的单位为m,t的单位为s。这个方程可以写成x=50t+5t^2,其中50是初速度v0,5是加速度a的一半,即a=10m/s^2。
步骤 2:计算最初3s内的平均速度
平均速度是位移除以时间。最初3s内的位移是x(3)-x(0),其中x(3)=50*3+5*3^2=195m,x(0)=0。因此,最初3s内的平均速度为(195-0)/3=65m/s。
步骤 3:计算t=3s时的瞬时速度
瞬时速度是位置关于时间的导数。根据方程x=50t+5t^2,瞬时速度v=dx/dt=50+10t。因此,t=3s时的瞬时速度为50+10*3=80m/s。
步骤 4:计算最初3s内的平均加速度
平均加速度是速度的变化除以时间。最初3s内的速度变化是v(3)-v(0),其中v(3)=50+10*3=80m/s,v(0)=50m/s。因此,最初3s内的平均加速度为(80-50)/3=10m/s^2。
步骤 5:计算t=3s时的瞬时加速度
瞬时加速度是速度关于时间的导数。根据方程v=50+10t,瞬时加速度a=dv/dt=10m/s^2。因此,t=3s时的瞬时加速度为10m/s^2。
根据题目,质点沿x轴运动的位置与时间的关系由方程x=50t+5t^2确定。其中,x的单位为m,t的单位为s。这个方程可以写成x=50t+5t^2,其中50是初速度v0,5是加速度a的一半,即a=10m/s^2。
步骤 2:计算最初3s内的平均速度
平均速度是位移除以时间。最初3s内的位移是x(3)-x(0),其中x(3)=50*3+5*3^2=195m,x(0)=0。因此,最初3s内的平均速度为(195-0)/3=65m/s。
步骤 3:计算t=3s时的瞬时速度
瞬时速度是位置关于时间的导数。根据方程x=50t+5t^2,瞬时速度v=dx/dt=50+10t。因此,t=3s时的瞬时速度为50+10*3=80m/s。
步骤 4:计算最初3s内的平均加速度
平均加速度是速度的变化除以时间。最初3s内的速度变化是v(3)-v(0),其中v(3)=50+10*3=80m/s,v(0)=50m/s。因此,最初3s内的平均加速度为(80-50)/3=10m/s^2。
步骤 5:计算t=3s时的瞬时加速度
瞬时加速度是速度关于时间的导数。根据方程v=50+10t,瞬时加速度a=dv/dt=10m/s^2。因此,t=3s时的瞬时加速度为10m/s^2。