1、课时作业13定积分在物理中的应用时间:45分钟基础巩固类一、选择题1一物体沿直线以v3t2(t单位:s,v单位:m/s)的速度运动,则该物体在3 s6 s间的运动路程为(B)A46 m B46.5 mC87 m D47 m解析:2做变速直线运动的物体,初速度为30 m/s,t s后的速度v301.5t4,则该物体停止时,运动的路程是(D)A. m B81 mC11 500 m D. m解析:3一物体在变力F(x)2x21作用下沿直线由x1运动到x3,则力F(x)所做的功等于(B)A15 B.C24 D.解析:F(x)所做的功W(2x21)dx|.4若变力F(x),一个物体在其作用下,沿着x轴(
2、平面直角坐标系)的正方向从x8运动到x18处,则F(x)所做的功为(D)A8 B6.5C4.5 D2.5解析:力F(x)所做的功WF(x)dxdx|22.5.所以力F(x)所做的功为2.5.5一物体在变力F(x)5x2(力单位:N,位移单位:m)作用下,沿与F(x)成30方向做直线运动,则由x1 m运动到x2 m时F(x)做的功为(C)A. J B. JC. J D2 J解析:6一辆汽车在高速公路上行驶,由于遇到紧急情况而刹车,以速度v(t)73t(t的单位:s,v的单位:m/s)行驶至停止在此期间汽车继续行驶的距离(单位:m)是(C)A125ln5 B825lnC425ln5 D450ln2
3、解析:令v(t)0,得73t0,解得t4或t(舍去),所以sv(t)dt(73t)dt7tt225ln(1t)|744225ln5425ln5.二、填空题7一物体在力F(x)3x22x5(力单位:N,位移单位:m)作用力下,沿与力F(x)相同的方向由x5 m直线运动到x10 m处做的功是825_J.解析:WF(x)dx(3x22x5)dx(x3x25x)|(1 00010050)(1252525)825(J)8有一横截面面积为4 cm2的水管控制往外流水,打开水管后t s末的流速为v(t)6tt2(单位:cm/s)(0t6)则t0到t6这段时间内流出的水量为144 cm3.解析:由题意可得t0
4、到t6这段时间内流出的水量V4(6tt2)dt4(6tt2)dt4(3t2t3)|144(cm3)9已知作用于某一质点的力F(x)(x的单位:m,F的单位:N),则力F从x0处运动到x2处所做的功为3 J.解析:WF(x)dxxdx(x1)dxx2|(x2x)|2221213.10模拟火箭自静止开始竖直向上发射,设起动时即有最大加速度,以此时为起点,加速度满足a(t)1004t2(单位:m/s2),则火箭前3 s内的位移等于423_m.解析:由题设知,t00,v(0)0,s(0)0,所以v(t)(1004t2)dt100tt3,那么sv(t)dt(100tt3)dt(50t2t4)|423(m
5、),所以火箭前3 s内的位移为423 m.三、解答题11物体按规律x4t2(m)做直线运动,设介质的阻力与速度成正比,且速度等于10 m/s时,阻力为2 N,求物体从x0到x2阻力所做的功解:vx8t,又t,F(x)kv8kt4k.210k,k,F(x),12.已知物体从水平地面做竖直上抛运动的速度时间曲线如右图,求物体:(1)距离水平地面的最大值;(2)从t0(s)到t6(s)的位移;(3)从t0(s)到t6(s)的路程解:(1)设速度时间函数式为v(t)v0at,将点(0,40),(6,20)的坐标分别代入,得v040,a10,所以v(t)4010t,令v(t)04010t0t4,物体从0
6、 s运动到距离水平地面的最大值为s(4010t)dt(40t5t2)|80(m)(2)由上述可知,物体在06 s内的位移为s(4010t)dt(40t5t2)|60(m)(3)由上述可知,物体在06 s内的路程为s|4010t|dt(4010t)dt(4010t)dt(40t5t2)|(40t5t2)|8020100(m)能力提升类13如图所示,一物体沿斜面在变力F的作用下由A经B,C运动到D,其中AB50 m,BC40 m,CD30 m,变力F(F的单位:N,x的单位:m)在AB段运动时F与运动方向成30角,在BC段运动时F与运动方向成45角,在CD段运动时F与运动方向相同,求物体由A运动到D变力F所做的功(结果保留到整数)解:在AB段运动时,F在运动方向上的分力F1Fcos30,在BC段运动时,F在运动方向上的分力F2Fcos45.由变力做功公式,得