题目
一质点沿直线运动,其运动学方程为x=6t−t2(SI),则在t由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为 ,在t由0到4s的时间间隔内质点走过的路程为 .
一质点沿直线运动,其运动学方程为x=6t−t2(SI),则在t由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为 ,在t由0到4s的时间间隔内质点走过的路程为 .
题目解答
答案
8;10
解析
步骤 1:计算位移
位移是质点从初始位置到最终位置的直线距离。根据运动学方程x=6t−t^2,我们首先计算t=0和t=4时的位置。
步骤 2:计算t=0时的位置
将t=0代入运动学方程,得到x(0)=6*0−0^2=0。
步骤 3:计算t=4时的位置
将t=4代入运动学方程,得到x(4)=6*4−4^2=24−16=8。
步骤 4:计算位移大小
位移大小为x(4)−x(0)=8−0=8。
步骤 5:计算路程
路程是质点实际走过的路径长度。由于质点的运动学方程为x=6t−t^2,这是一个开口向下的抛物线,质点先向正方向运动,然后在某个时刻开始向负方向运动。我们需要找到质点速度为0的时刻,即v=dx/dt=6−2t=0,解得t=3。因此,质点在t=3时达到最大位移,然后开始向负方向运动。路程为质点从t=0到t=3的位移加上从t=3到t=4的位移的绝对值。
步骤 6:计算t=3时的位置
将t=3代入运动学方程,得到x(3)=6*3−3^2=18−9=9。
步骤 7:计算路程
路程为|x(3)−x(0)|+|x(4)−x(3)|=|9−0|+|8−9|=9+1=10。
位移是质点从初始位置到最终位置的直线距离。根据运动学方程x=6t−t^2,我们首先计算t=0和t=4时的位置。
步骤 2:计算t=0时的位置
将t=0代入运动学方程,得到x(0)=6*0−0^2=0。
步骤 3:计算t=4时的位置
将t=4代入运动学方程,得到x(4)=6*4−4^2=24−16=8。
步骤 4:计算位移大小
位移大小为x(4)−x(0)=8−0=8。
步骤 5:计算路程
路程是质点实际走过的路径长度。由于质点的运动学方程为x=6t−t^2,这是一个开口向下的抛物线,质点先向正方向运动,然后在某个时刻开始向负方向运动。我们需要找到质点速度为0的时刻,即v=dx/dt=6−2t=0,解得t=3。因此,质点在t=3时达到最大位移,然后开始向负方向运动。路程为质点从t=0到t=3的位移加上从t=3到t=4的位移的绝对值。
步骤 6:计算t=3时的位置
将t=3代入运动学方程,得到x(3)=6*3−3^2=18−9=9。
步骤 7:计算路程
路程为|x(3)−x(0)|+|x(4)−x(3)|=|9−0|+|8−9|=9+1=10。