题目
【单选题】【质点运动学-加速度】一质点沿半径为R的圆周运动,其路程s随时间t的变化规律为s=b t + 0.5c t2(SI),式中b、c为大于零的常数。则质点运动的切向加速度和法向加速度分别为A. b+ct (b+ct)²/RB. c b+ctC. c (b+ct)²/RD. b+ct 0
【单选题】【质点运动学-加速度】一质点沿半径为R的圆周运动,其路程s随时间t的变化规律为s=b t + 0.5c t2(SI),式中b、c为大于零的常数。则质点运动的切向加速度和法向加速度分别为
A. b+ct (b+ct)²/R
B. c b+ct
C. c (b+ct)²/R
D. b+ct 0
题目解答
答案
C. c (b+ct)²/R
解析
考查要点:本题主要考查圆周运动中切向加速度和法向加速度的计算,需要掌握速度、加速度的导数关系以及向心加速度的公式。
解题核心思路:
- 切向加速度:由速度对时间求导得到,即$a_t = \frac{dv}{dt}$。
- 法向加速度:由向心加速度公式$a_n = \frac{v^2}{R}$计算,其中$v$是瞬时速度。
破题关键点:
- 正确求导:根据路程$s = b t + 0.5c t^2$,先求速度$v = \frac{ds}{dt}$,再求切向加速度$a_t = \frac{dv}{dt}$。
- 代入公式:法向加速度需用瞬时速度$v = b + c t$代入公式$a_n = \frac{v^2}{R}$。
切向加速度的计算
-
求速度:
路程$s$对时间$t$求导得速度$v$:
$v = \frac{ds}{dt} = \frac{d}{dt}(b t + 0.5c t^2) = b + c t.$ -
求切向加速度:
速度$v$对时间$t$求导得切向加速度$a_t$:
$a_t = \frac{dv}{dt} = \frac{d}{dt}(b + c t) = c.$
法向加速度的计算
- 代入向心加速度公式:
法向加速度$a_n$为:
$a_n = \frac{v^2}{R} = \frac{(b + c t)^2}{R}.$