一个质点 P 沿直线运动,在时间为 秒时,其速度 m/s 由下式给出: 。 P 相对于固定点 O 的初始位移为 m。
- (a)
求 P 的初始速度,给出你的精确值答案。
- (b)
求 P 达到瞬时静止时 的前两个值。
- (c)
求 P 在前 4 秒内运动的路程。
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
7(a)
1. Substitute $t = 0$ into the velocity equation to find the initial velocity
When ,
2. Evaluate the exact value of the trigonometric function
m/s
7(b)
1. Set velocity to zero for instantaneous rest
2. Find the first two positive angles where cosine is zero
3. Solve for the corresponding values of t
For the first value:
For the second value:
and
7(c)
1. Find the expression for displacement $s$ by integrating velocity $v$.
2. Use the initial condition to find the constant of integration $c$.
When , .
So,
3. Identify the times when the particle changes direction in the interval $0 \le t \le 4$.
From part (b), when .
The next time is when , which is outside the interval .
So the particle changes direction only at in the first 4 seconds.
4. Calculate the displacement at $t=0$, $t=\frac{4}{3}$, and $t=4$, and find the total distance.
At , .
At , .
At , .
Distance travelled =
m.
m
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