Câu hỏi:

28/07/2025 327 Lưu

Cho một vật bắt đầu chuyển động thẳng có vận tốc trong 5 giây đầu tiên là \({t^2}\,\left( {m/s} \right)\) và sau đó giữ cho chuyển động thẳng đều. Quãng đường mà vật đi được trong 20 giây tính từ thời điểm bắt đầu chuyển động bằng:

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack
Sau 5 giây đầu tiên, vận tốc của vật là: \[{v_5} = {5^2} = 25\,\,\](m/s)
Suy ra trong 15 giây tiếp theo, vật chuyển động thẳng đều với vận tốc là 25 (m/s)
Vậy quãng đường vật đi được trong 20 giây đầu tiên là:
\[S = \int\limits_0^{20} {vdt}  = \int\limits_0^5 {vdt}  + \int\limits_5^{20} {vdt}  = \int\limits_0^5 {{t^2}dt}  + \int\limits_5^{20} {25dt}  = \frac{{1250}}{3}\] (m).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Công thức xác định tọa độ của chất điểm theo thời gian là:
\(x(t) = \int {v(t)dt = \int {(3{t^2} + 4t)dt = {t^3} + 2{t^2} + c} } \)
Vì lúc bắt đầu chuyển động thì chất điểm ở vị trí có tọa độ\(x = 2\)nên ta có:\(x(0) = {0^3} + {2.0^2} + c = 2 \Rightarrow c = 2\).
Vậy công thức biểu thị tọa độ chất điểm đi được theo thời gian là: \(x\left( t \right) = {t^3} + 2{t^2} + 2.\)
Nên tọa độ của chất điểm sau \(1\) giây chuyển động là:\(x(1) = {1^3} + {2.1^2} + 2 = 5\).

Lời giải

+) Từ đề bài, ta suy ra: tính từ lúc chất điểm \[A\] bắt đầu chuyển động cho đến khi bị chất điểm \[B\] bắt kịp thì \[A\] đi được \[15\] giây, \[B\] đi được 10 giây.
+) Biểu thức vận tốc của chất điểm \[B\] có dạng \[{v_B}\left( t \right) = \int {a{\rm{d}}t} = at + C\], lại có \[{v_B}\left( 0 \right) = 0\] nên \[{v_B}\left( t \right) = at\].
+) Từ lúc chất điểm \[A\] bắt đầu chuyển động cho đến khi bị chất điểm \[B\] bắt kịp thì quãng đường hai chất điểm đi được là bằng nhau. Do đó
\[\int\limits_0^{15} {\left( {\frac{1}{{180}}{t^2} + \frac{{11}}{{18}}t} \right){\rm{d}}t} = \int\limits_0^{10} {at{\rm{d}}t} \]\[ \Leftrightarrow 75 = 50a\]\[ \Leftrightarrow a = \frac{3}{2}\].

Từ đó, vận tốc của \[B\] tại thời điểm đuổi kịp \[A\] bằng vB(10)=3.102 = 15