一质点 P 沿水平直线运动,在运动开始 秒后,它相对于固定点 O 的位移 m 由下式给出:
- (i)
用 表示 P 的速度。
- (ii)
第二个质点 Q 与 P 在同一时刻开始运动,并与 P 沿同一条水平直线运动。在运动开始 秒后,它的加速度 m/s 由下式给出:
当 时,Q 的速度为 4 m/s,且初始位移为 6 m。
求 Q 的速度和位移关于 的表达式。
- (iii)
求质点 和 相撞时刻的 值,并判断在该时刻 和 是否向同一方向运动。
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
11(i)
1. Differentiate the displacement function with respect to time to find the velocity
11(ii)
1. Integrate acceleration to find the general expression for velocity
2. Use the given condition to find the constant of integration for velocity
When , :
So, .
3. Integrate velocity to find the general expression for displacement
4. Use the initial displacement to find the constant of integration for displacement
Initial displacement is 6 m, so when , :
So, .
Velocity:
Displacement:
11(iii)
1. Equate the displacements of P and Q to find the time of collision
From earlier parts, and .
At collision, :
2. Solve the quadratic equation for $t$
or
Since , .
3. Evaluate the velocities of P and Q at $t = \frac{2}{3}$
From earlier parts, and .
When :
4. Determine if they are travelling in the same direction
Since both and , they are both travelling in the positive direction.
Therefore, they are travelling in the same direction.
, yes, they are travelling in the same direction.
AI 分析,可能出错
用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。
同一知识点的其他题
- 1一只鸟停在离地面 20 米高的垂直电线杆顶部 处,从地面上的一点 仰望 处鸟的仰角为 。这只鸟用了一秒钟的时间,以恒定速度水平飞行,从 飞到远离 的点 ,整个飞行过程中保持离…
- 2一质点从点 由静止出发并沿直线运动,其速度 m/s 由 给出,其中 是其运动开始后的时间(以秒为单位)。 求质点瞬时静止时的 值。 质点何时会返回其起点? 判断质点在 2 秒…
- 3一名驾驶员以恒定速度 V m/s 行驶,经过一个固定点 X 并看到前方车辆很少。他踩下油门,随后他的速度 v m/s 由 给出,其中 是通过 X 后的时间(以秒为单位)。当他通过点 Y 时,他的速度已…
- 4一个质点 P 在距离定点 O 处 3 m 的位移处开始沿直线运动,初始速度为 8 m/s。质点在运动 秒后的速度 m/s 由 给出。 求 的值。 求质点的初始速…
- 5一个质点 沿直线运动,在通过定点 后的 秒时,其速度 m/s 由 给出,其中 为常数。当 时,质点的加速度为 m/s。 证明…