一座半径为 15 m 的摩天轮每 3 分钟旋转一周。乘客在摩天轮的最低点上车,该点距离地面 1 m。假设乘客在上车点登车后摩天轮开始旋转。乘客登车 分钟后距离地面的高度 m 可以用如下方程表示:
- (a)
求 、 和 的值。
- (b)
求出摩天轮在时刻 的速度表达式,并由此推导出最大速度。
- (c)
求当 时摩天轮的加速度大小。
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
14(a)
1. Determine the value of $a$ (amplitude).
The radius of the ferris wheel is 15 m, which corresponds to the amplitude of the cosine function.
2. Determine the value of $c$ (vertical shift).
The lowest point is 1 m above the ground. The minimum value of occurs when , giving .
3. Determine the value of $b$ (related to period).
The ferris wheel completes one rotation every 3 minutes, so the period is 3.
Period
, ,
14(b)
1. Recall the equation for $h$ from part (a) and differentiate it with respect to $t$ to find the velocity $v$.
From part (a), .
2. Deduce the maximum speed from the velocity expression.
The maximum value of is .
Therefore, the maximum speed is m/min.
, Maximum speed = m/min
14(c)
1. Differentiate the velocity expression to find the acceleration function
From part (b), .
2. Substitute $t = 1$ and find the magnitude of the acceleration
When ,
Magnitude of acceleration (to 3 s.f.)
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…