Câu hỏi:

24/07/2025 7 Lưu

   Một chuyển động trong 4 giờ với vận tốc \[v\]( km/h) phụ thuộc thời gian \[t\] ( h) có đồ thị là một phần của đường parabol có đỉnh \[I\left( {1;1} \right)\] và trục đối xứng song song với trục tung như hình bên. Tính quãng đường \[s\] mà vật đi được trong 4 giờ kể từ lúc xuất phát.

   Một chuyển động trong 4 giờ với vận tốc v( km/h) phụ thuộc thời gian (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack
Ta có phương trình vận tốc \[v\left( t \right) = a{t^2} + bt + c{\rm{       }}\left( P \right)\]
\[\left( P \right)\] qua điểm \[\left( {{\rm{0;2}}} \right)\] nên \[c = 2\].
Mặt khác \[\left( {\rm{P}} \right)\] có đỉnh \[\left( {{\rm{1;1}}} \right)\] nên
\[\left\{ \begin{array}{l}\frac{{ - b}}{{2a}} = 1\\a + b + c = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2a + b = 0\\a + b =  - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b =  - 2\end{array} \right.\]
Nên phương trình vận tốc \[v\left( t \right) = {t^2} - 2t + 2\]
Nên phương trình vận tốc \[v\left( t \right) = {t^2} - 2t + 2\]
\[\int_0^4 {\left( {{t^2} - 2t + 2} \right)dt}  = \frac{{40}}{3}{\rm{ }}\left( {{\rm{km}}} \right)\].

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Gọi \(a\,\left( h \right)\) là khoảng thời gian hai xe gặp nhau.
Sau \(a\,\left( h \right)\) xe ôt ô thứ nhất đi được quãng đường \(\int\limits_0^a {\left( {2t + 1} \right){\rm{d}}t}  = {a^2} + a\).
Xét chuyển động của xe ô tô thứ 2.
+) Chọn mốc thời gian là lúc người lái xe đạp phanh.
Ta có \({v_0} = v\left( {{t_0}} \right) =  - 5{t_0} + 20\)
Mặt khác \({v_0} = 10\)\( \Rightarrow  - 5{t_0} + 20 = 10 \Rightarrow {t_0} = 2\).
Vậy sau khi chạy được \(2\left( h \right)\)xe ô tô thứ 2 đạp phanh.
Sau \(a\,\left( h \right)\) xe ô tô thứ 2 cách \(A\)một quãng đường là \(22 + 10.2 + \int\limits_2^a {\left( { - 5t + 20} \right){\rm{d}}t} \)\( = 12 - \frac{5}{2}{a^2} + 20a\)
Sau \(a\,\left( h \right)\) hai xe gặp nhau nên ta có:\({a^2} + a = 12 - \frac{5}{2}{a^2} + 20a\)\( \Leftrightarrow \frac{7}{2}{a^2} - 19a - 12 = 0\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a =  - \frac{4}{7}\,\\a = 6\end{array} \right.\)
Vậy \(a = 6\).

Lời giải

Ta có \({v_B}\left( t \right) = \int {a.{\rm{dt}}}  = at + C\), \({v_B}\left( 0 \right) = 0 \Rightarrow C = 0\) \( \Rightarrow {v_B}\left( t \right) = at\).
Quãng đường chất điểm \(A\) đi được trong \(25\) giây là
\({S_A} = \int\limits_0^{25} { \left( {\frac{1}{{100}}{t^2} + \frac{{13}}{{30}}t } \right){\rm{dt}}} \) \( = \left( {\frac{1}{{300}}{t^3} + \frac{{13}}{{60}}{t^2}} \right) \left| {_{\scriptstyle\atop\scriptstyle0}^{\scriptstyle25\atop\scriptstyle}} \right. = \frac{{375}}{2}\).
Quãng đường chất điểm \(B\) đi được trong \(15\) giây là sB=015at.dt=at22150=225a2
Ta có \(\frac{{375}}{2} = \frac{{225a}}{2} \Leftrightarrow a = \frac{5}{3}\). Vận tốc của \(B\) tại thời điểm đuổi kịp \(A\) là \({v_B}\left( {15} \right) = \frac{5}{3}.15 = 25 \left( {{\rm{m/s}}} \right)\).