Bài tập Bài toán tốc độ thay đổi của một đại lượng lớp 12 (có lời giải)

Khi bỏ qua sức cản của không khi, độ cao (mét) của một vật được phóng thẳng đứng lên trên từ điểm cách mặt đất 2m

Giải thích

a) Theo ý nghĩa cơ học của đạo hàm, vận tốc của vật là \(v = h'\left( t \right) = 24,5 - 9,8t\,\,\left( {{\rm{m}}/{\rm{s}}} \right)\).

Do đó, vận tốc của vật sau 2 giây là \(v\left( 2 \right) = 24,5 - 9,8.2 = 4,9\,\,\left( {{\rm{m}}/{\rm{s}}} \right)\).

b) Vì \(h\left( t \right)\) là hàm số bậc hai có hệ số \(a =  - 4,9 < 0\) nên \(h\left( t \right)\) đạt giá trị lớn nhất tại

\(t =  - \frac{b}{{2a}} = \frac{{24,5}}{{2 \cdot 4,9}} = 2,5\) (giây). Khi đó, độ cao lớn nhất của vật là \(h\left( {2,5} \right) = 32,625\,\,\left( m \right)\).

c) Vật chạm đất khi độ cao bằng 0 , tức là \(h = 2 + 24,5t - 4,9{t^2} = 0\) hay \(t \approx 5,08\) (giây).

Vận tốc của vật lúc chạm đât là \(v(\left( {5,08} \right)24,5 - 9,8 \cdot 5,08 =  - 25,284\,\,\left( {{\rm{m}}/{\rm{s}}} \right)\).

Vận tốc âm chứng tỏ chiều chuyển động của vật là ngược chiều dương (hướng lên trên) của trục đã chọn (khi lập phương trình chuyển động của vật).