Đề kiểm tra Tích phân (có lời giải) - Đề 3

Một vật chuyển động trong \(4\)giờ với vận tốc .\[\]. phụ thuộc vào thời gian

21/22

Một vật chuyển động trong \(4\)giờ với vận tốc .\[\]. phụ thuộc vào thời gian \(t(h)\)có đồ thị vận tốc như hình vẽ bên.Trong khoảng thời gian \(1\) giờ kể từ khi bắt đầu chuyển động, đồ thị đó là một phần của đường parabol có đỉnh \(I(2;10)\) và trục đối xứng song song với trục tung. Khoảng thời gian còn lại vật chuyển động chậm dần đều. Tính quãng đường \(S\) mà vật đi được trong \(4\)giờ đó.

Một vật chuyển động trong \(4\)giờ với vận tốc .\[\]. phụ thuộc vào thời gian (ảnh 1)

Giải thích

Trong khoảng 1 giờ đầu, ta gọi phương trình vận tốc của vật là \(v(t) = a{t^2} + bt + c(a \ne 0)\)

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}v(0) = 4\\v(2) = 10\\{x_I} =  - \frac{b}{{2a}} = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}c = 4\\4a + 2b + c = 10\\4a + b = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a =  - \frac{3}{2}\\b = 6\\c = 4\end{array} \right.\)

Khi đó:\(v(t) =  - \frac{3}{2}{x^2} + 6x + 4\).

=>\(v(1) = \frac{{17}}{2};v(4) = 4\).

Trong 3 giờ sau, gọi phương trình vận tốc \(v(t) = mx + n\).

Theo giả thiết ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}v(1) = m + n = \frac{{17}}{2}\\v(4) = 4m + n = 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m =  - \frac{3}{2}\\n = 10\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow v(t) =  - \frac{3}{2}x + 10\).

Quãng đường vật đi trong 4 giờ:

\(S = \int\limits_0^1 {( - \frac{3}{2}{t^2} + 6x + 4)dt + \int\limits_1^4 {( - \frac{3}{2}t + 10)dt = 25,3} } km\).