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习 题 一
1-1 一质点在平面xOy内运动,运动方程为 , 2 (SI).(1)求质点
x= 2t y=19 − 2t
的运动轨道;(2)求t=1s和t= 2s时刻质点的位置矢量;(3)求t=1s和t= 2s时刻质点的
瞬时速度和瞬时加速度;(4)在什么时刻,质点的位置矢量和速度矢量垂直?这时x、y分量
各为多少?(5)在什么时刻,质点离原点最近?最近距离为多大?
[解] 质点的运动方程 , 2
x=2t y=19 −2t
(1)消去参数t,得轨道方程为:
1
y=19− x2 (x≥0)
2
(2)把t=1s代入运动方程,得
r i j i j
r i j i j
rr= xii+ yjj= 2ii+17jj
把t= 2s代入运动方程,得
r i 2 j i j
r i j i j
rr= 2×2ii+(19−2×2 )jj= 4ii+11jj
(3)由速度、加速度定义式,有
v =d x/dt= 2,v =dy/dt= −4t
x y
a =dv /dt=0,a =dv /dt= −4
x x y y
所以,t时刻质点的速度和加速度分别为
v i j i j
v i j i j
vv= v ii+v jj=2ii−4tjj
x y
a i j j
a i j j
aa= a ii+ a jj=−4jj
x y
v i j a j
v i j a j
所以,t=1s时,vv=2ii−4jj,aa= −4jj
v i j a j
v i j a j
t= 2s时,vv=2ii−8jj,aa=−4jj
(4)当质点的位置矢量和速度矢量垂直时,有
r v
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