Bộ 45 đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội form 2025 có đáp án (Đề 32)

Một chất điểm chuyển động trên đường thẳng Ox nằm ngang (chiều dương hướng sang phải) với gia tốc phụ thuộc thời gian

17/234

Một chất điểm chuyển động trên đường thẳng Ox nằm ngang (chiều dương hướng sang phải) với gia tốc phụ thuộc thời gian \[t\] (giây) là \(a\left( t \right) = 2t - 7\,\,\left( {{\rm{m/}}{{\rm{s}}^2}} \right)\). Biết vận tốc ban đầu bằng \(10\;\,{\rm{m/s}}\), hỏi trong 6 giây đầu tiên, thời điểm nào chất điểm ở xa nhất về phía bên phải?

5 giây.

6 giây.

1 giây.

2 giây.

Giải thích

Ta có \(v\left( t \right) = \int {a\left( t \right)dt} = \int {\left( {2t - 7} \right)dt} = {t^2} - 7t + C\).

Vì vận tốc ban đầu \(v\left( 0 \right) = 10\) nên \(C = 10\).

Do đó, vận tốc của vật được tính theo công thức \(v\left( t \right) = {t^2} - 7t + 10\) (m/s).

Khi đó, \(S\left( t \right) = \int v \left( t \right)dt = \frac{{{t^3}}}{3} - \frac{7}{2}{t^2} + 10t + C'\). Vì \(S\left( 0 \right) = 0\) nên \(C' = 0\).

Quãng đường vật đi được tính theo công thức \(S\left( t \right) = \frac{{{t^3}}}{3} - \frac{7}{2}{t^2} + 10t\) (m).

Ta có\(S'\left( t \right) = {t^2} - 7t + 10 \Rightarrow S'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow {t^2} - 7t + 10 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{t = 2}\\{t = 5}\end{array}} \right.\).

\(S\left( 0 \right) = 0;\,\,S\left( 2 \right) = \frac{{26}}{3};\,\,S\left( 5 \right) = \frac{{25}}{6};\,\,S\left( 6 \right) = 6\)\( \Rightarrow \mathop {\max }\limits_{\left[ {0;\,6} \right]} S\left( t \right) = S\left( 2 \right) = \frac{{26}}{3}.\)

Vậy tại thời điểm \(t = 2\) giây trong 6 giây đầu tiên thì chất điểm ở xa nhất về phía bên phải.

Chọn D.