TopStudy

Đáp án và lời giải

77 bài tập Một số bài toán thực tế về dạng chuyển động (có lời giải) - Đề 3

Về trang đề

Câu 1

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Vận tốc ô tô sau khi phanh gấp là: v2(t)=∫(−70)dt=−70t+c{v_2}\left( t \right) = \int {\left( { - 70} \right){\rm{d}}t = - 70t + c}

Khi t=5t = 5 thì v1(5)=35{v_1}\left( 5 \right) = 35 ⇒v2(0)=35\Rightarrow {v_2}\left( 0 \right) = 35⇔c=35\Leftrightarrow c = 35

Khi ô tô dừng hẳn thì v2(t)=0⇔t=12{v_2}\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow t = \frac{1}{2}

Vậy quãng đường SS từ lúc ô tô bắt đầu chuyển bánh cho đến khi dừng hẳn là S=∫05(7t)dt+∫012(−70t+35)dt=3854mS = \int\limits_0^5 {\left( {7t} \right)} {\rm{d}}t + \int\limits_0^{\frac{1}{2}} {\left( { - 70t + 35} \right)} {\rm{d}}t = \frac{{385}}{4}m

Câu 2

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: v(t)=∫a(t)dt=∫(3t−8)dt  =  3t22−8t+Cv\left( t \right) = \int {a\left( t \right){\rm{dt}}} = \int {\left( {3t - 8} \right){\rm{dt}}\;} {\rm{ = }}\;\frac{{3{t^2}}}{2} - 8t + C.

Vận tốc khi ô tô bắt đầu tăng tốc là 15  m/s15\;m/s: v(0)=15⇔C=15v\left( 0 \right) = 15 \Leftrightarrow C = 15.

Vận tốc của ô tô là v(t)=3t22−8t+15v\left( t \right) = \frac{{3{t^2}}}{2} - 8t + 15.

Quãng đường ô tô đi được sau 1010 giây kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là

∫010v(t)dt=∫010(3t22−8t+15)dt=250  (m)\int\limits_0^{10} v \left( t \right){\rm{dt = }}\int\limits_0^{10} {\left( {\frac{{3{t^2}}}{2} - 8t + 15} \right)} {\rm{dt = 250}}\;\left( {\rm{m}} \right).

Câu 3

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Quãng đường vật di chuyển được là

S=∫05(5+2t)dt = (5t+t2)∣50=5.5+52=50 mS = \int\limits_0^5 {\left( {5 + 2t} \right){\rm{dt}}} \, = \,\left( {5t + {t^2}} \right)\left| \begin{array}{l}5\\0\end{array} \right. = 5.5 + {5^2} = 50\,m.

Câu 4

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi phương trình của parabol v=at2+bt+cv = a{t^2} + bt + c ta có hệ như sau: {c=44a+2b+c=9−b2a=2⇔{b=5c=4a=−54\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{c = 4}\\{4a + 2b + c = 9}\\{ - \frac{b}{{2a}} = 2}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = 5\\c = 4\\a = - \frac{5}{4}\end{array} \right.

Với t=1t = 1 ta có v=314v = \frac{{31}}{4}.

Vậy quãng đường vật chuyển động được là s=∫01(−54t2+5t+4)dt+∫13314dt=25912≈21,583s = \int\limits_0^1 {\left( { - \frac{5}{4}{t^2} + 5t + 4} \right)} dt + \int\limits_1^3 {\frac{{31}}{4}} dt = \frac{{259}}{{12}} \approx {\rm{21}}{\rm{,583}}.

Câu 5

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi (P):y=ax2+bx+c\left( P \right):y = {\rm{a}}{{\rm{x}}^2} + bx + c.

Vì (P)\left( P \right) qua O(0;0)O\left( {0;0} \right) và có đỉnh I(2;9)I\left( {2;9} \right) nên dễ tìm được phương trình (P)\left( P \right) là y=−94x2+9xy = \frac{{ - 9}}{4}{{\rm{x}}^2} + 9x.

Ngoài ra tại x=3x = 3 ta có y=274y = \frac{{27}}{4}. Suy ra S=∫03(−94x2+9x)dx+∫34274x=27(km)S = \int\limits_0^3 {\left( {\frac{{ - 9}}{4}{{\rm{x}}^2} + 9x} \right)} dx + \int\limits_3^4 {\frac{{27}}{4}} x = 27(km)

Câu 6

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi parabol là (P):y=ax2+bx+c.\left( P \right):y = a{x^2} + bx + c. Từ hình vẽ ta có (P)\left( P \right) đi qua O(0;0)O\left( {0;{\rm{ }}0} \right), A(1;0)A\left( {1;{\rm{ }}0} \right) và điểm I(12;8)I\left( {\frac{1}{2};{\rm{ }}8} \right).

Suy ra {c=0a+b+c=0a4+b2+c=8⇔{a=−32b=32c=0.\left\{ \begin{array}{l}c = 0\\a + b + c = 0\\\frac{a}{4} + \frac{b}{2} + c = 8\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 32\\b = 32\\c = 0\end{array} \right..

Vậy (P):y=−32x2+32x\left( P \right):y = - 32{x^2} + 32x. Quảng đường người đó đi được là s=∫034(−32x2+32x)dx=4,5s = \int\limits_0^{\frac{3}{4}} {\left( { - 32{x^2} + 32x} \right){\rm{d}}x = } 4{,}5(km).

Câu 7

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a=−8t(m/s2)⇒v=∫−8tdt=−4t2+Ca = - 8t\left( {m/{s^2}} \right) \Rightarrow v = \int { - 8t{\rm{d}}t} = - 4{t^2} + C.

Tại thời điểm t=0t = 0thì vận tốc của vật là v0(m/s){v_0}\left( {{\rm{m/s}}} \right)nên ta có v0=C{v_0} = C, vậy v=−4t2+v0v = - 4{t^2} + {v_0}.

Tại thời điểm t0{t_0}vận tốc của vật là 00nên ta có 0=−4t02+v0⇔4t02=v00 = - 4{t_0}^2 + {v_0} \Leftrightarrow 4{t_0}^2 = {v_0}.

Ta có

∫0t0(−4t2+v0)dt=12\int_0^{{t_0}} {\left( { - 4{t^2} + {v_0}} \right){\rm{d}}t} = 12⇔−4t033+v0t0=12\Leftrightarrow - \frac{{4{t_0}^3}}{3} + {v_0}{t_0} = 12⇔−4t033+4t03=12\Leftrightarrow - \frac{{4{t_0}^3}}{3} + 4{t_0}^3 = 12⇔t0=3632\Leftrightarrow {t_0} = \frac{{\sqrt[3]{{36}}}}{2}.

⇒v0=4.(3632)2=12963\Rightarrow {v_0} = 4.{\left( {\frac{{\sqrt[3]{{36}}}}{2}} \right)^2} = \sqrt[3]{{1296}}.

Câu 8

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Lần tăng tốc đầu tiên xe chuyển động với vận tốc v(t)=a.tv\left( t \right) = a.t, (a>0)\left( {a > 0} \right).

Đến khi xe đạt vận tốc 80m/s80{\rm{m/s}}thì xe chuyển động hết t1=80a(s){t_1} = \frac{{80}}{a}\left( {\rm{s}} \right).

Lần giảm tốc, xe chuyển động với vận tốc v3=80−bt{v_3} = 80 - bt, (b>0)\left( {b > 0} \right).

Khi xe dừng lại thì xe chuyển động thêm được t3=80b(s){t_3} = \frac{{80}}{b}\left( {\rm{s}} \right).

Theo yêu cầu bài toán ta có 80a+56+80b=74⇔80a+80b=18\frac{{80}}{a} + 56 + \frac{{80}}{b} = 74 \Leftrightarrow \frac{{80}}{a} + \frac{{80}}{b} = 18.

Ta có S1=∫0t1atdt=∫080aatdt=12.802a(m){{\rm{S}}_1} = \int\limits_0^{{t_1}} {at{\rm{dt}}} = \int\limits_0^{\frac{{80}}{a}} {at{\rm{dt}}} = \frac{1}{2}.\frac{{{{80}^2}}}{a}\left( {\rm{m}} \right).

S2=80.56(m){{\rm{S}}_2} = 80.56\left( {\rm{m}} \right).

S3=b∫0t3(80−bt)dt=∫080b(80−bt)dt=12.802b(m){{\rm{S}}_3} = b\int\limits_0^{{t_3}} {\left( {80 - bt} \right){\rm{dt}}} = \int\limits_0^{\frac{{80}}{b}} {\left( {80 - bt} \right){\rm{dt}}} = \frac{1}{2}.\frac{{{{80}^2}}}{b}\left( {\rm{m}} \right).

Vậy quảng đường xe chạy được là S3=12.80.(80a+80b)+80.56=40.18+80.56=5200(m){{\rm{S}}_3} = \frac{1}{2}.80.\left( {\frac{{80}}{a} + \frac{{80}}{b}} \right) + 80.56 = 40.18 + 80.56 = 5200\left( {\rm{m}} \right).

Câu 9

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Từ đề bài ta suy ra tính từ lúc chất điểm AA bắt đầu chuyển động cho đến khi chất điểm BB đuôi kịp thì chất điểm AA đi được 1515giây.

Vận tốc của chất điểm BB là: vB(t)=∫adt=at+C{v_B}\left( t \right) = \int {adt = at + C} và vB(0)=0⇒C=0{v_B}\left( 0 \right) = 0 \Rightarrow C = 0 hay vB(t)=at{v_B}\left( t \right) = at

từ lúc chất điểm AA bắt đầu chuyển động cho đến khi chất điểm BB đuôi kịp thì chất điểm AA thì quảng đường bằng nhau nên:

∫015(1180t2+1118t)dt=∫010atdt⇔75=50a⇔a=32\int\limits_0^{15} {\left( {\frac{1}{{180}}{t^2} + \frac{{11}}{{18}}t} \right)dt = \int\limits_0^{10} {atdt \Leftrightarrow 75 = 50a \Leftrightarrow a = \frac{3}{2}} }.

Suy ra vận tốc của B tại thời điểm đuổi kịp A là vB(10)=32.10=15(m/s){v_B}(10) = \frac{3}{2}.10 = 15(m/s)

Câu 10

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

+) Từ đề bài, ta suy ra: tính từ lúc chất điểm AA bắt đầu chuyển động cho đến khi bị chất điểm BB bắt kịp thì AA đi được 1515 giây, BB đi được 1212 giây.

+) Biểu thức vận tốc của chất điểm BB có dạng vB(t)=∫adt=at+C{v_B}\left( t \right) = \int {adt} = at + C, lại có vB(0)=0{v_B}\left( 0 \right) = 0 nên vB(t)=at{v_B}\left( t \right) = at.

+) Từ lúc chất điểm AA bắt đầu chuyển động cho đến khi bị chất điểm BB bắt kịp thì quãng đường hai chất điểm đi được là bằng nhau. Do đó

∫015(1150t2+5975t)dt=∫012atdt\int\limits_0^{15} {\left( {\frac{1}{{150}}{t^2} + \frac{{59}}{{75}}t} \right)dt} = \int\limits_0^{12} {atdt}⇔96=72a\Leftrightarrow 96 = 72a⇔a=43\Leftrightarrow a = \frac{4}{3}.

Từ đó, vận tốc của BB tại thời điểm đuổi kịp AA bằng vB(12)=43.12=16 (m/s){v_B}\left( {12} \right) = \frac{4}{3}.12 = 16\,\left( {m/s} \right).

Câu 11

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có vB(t)=∫a.dt=at+C{v_B}\left( t \right) = \int {a.{\rm{dt}}} = at + C, vB(0)=0⇒C=0{v_B}\left( 0 \right) = 0 \Rightarrow C = 0 ⇒vB(t)=at\Rightarrow {v_B}\left( t \right) = at.

Quãng đường chất điểm AA đi được trong 2525 giây là

SA=∫025(1100t2+1330t)dt{S_A} = \int\limits_0^{25} { \left( {\frac{1}{{100}}{t^2} + \frac{{13}}{{30}}t } \right){\rm{dt}}} =(1300t3+1360t2)∣025=3752= \left( {\frac{1}{{300}}{t^3} + \frac{{13}}{{60}}{t^2}} \right) \left| {_{\scriptstyle\atop\scriptstyle0}^{\scriptstyle25\atop\scriptstyle}} \right. = \frac{{375}}{2}.

Quãng đường chất điểm BB đi được trong 1515 giây là sB=∫015at.dt=at22{150=225a2{s}_{B}={\int }_{0}^{15}at.dt=\frac{a{t}^{2}}{2}\{\begin{matrix}15 \\ 0\end{matrix}=\frac{225a}{2}

Ta có 3752=225a2⇔a=53\frac{{375}}{2} = \frac{{225a}}{2} \Leftrightarrow a = \frac{5}{3}. Vận tốc của BB tại thời điểm đuổi kịp AA là vB(15)=53.15=25(m/s){v_B}\left( {15} \right) = \frac{5}{3}.15 = 25 \left( {{\rm{m/s}}} \right).

Câu 12

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Thời điểm chất điểm BB đuổi kịp chất điểm AA thì chất điểm BB đi được 1515giây, chất điểm AAđi được 1818 giây.

Biểu thức vận tốc của chất điểm BB có dạng vB(t)=∫adt=at+C{v_B}\left( t \right) = \int {a{\rm{d}}t} = at + C mà vB(0)=0{v_B}\left( 0 \right) = 0 nên vB(t)=at{v_B}\left( t \right) = at.

Do từ lúc chất điểm AA bắt đầu chuyển động cho đến khi chất điểm BB đuổi kịp thì quãng đường hai chất điểm đi được bằng nhau. Do đó ∫018(1120t2+5845)dt=∫015atdt⇔225=a.2252⇔a=2\int_0^{18} {\left( {\frac{1}{{120}}{t^2} + \frac{{58}}{{45}}} \right){\rm{d}}t} = \int_0^{15} {at{\rm{d}}t} \Leftrightarrow 225 = a.\frac{{225}}{2} \Leftrightarrow a = 2

Vậy, vận tốc của chất điểm BB tại thời điểm đuổi kịp AA bằng vB(t)=2.15=30(m/s){v_B}\left( t \right) = 2.15 = 30\left( {m/s} \right).

Câu 13

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

v(t)=∫a(t)dt=∫(6−3t)dt=6t−32t2+Cv(t) = \int {a(t)dt = } \int {(6 - 3t)dt = } 6t - \frac{3}{2}{t^2} + C.

Khi t=0t = 0 thì v=0⇒C=0⇒v(t)=6t−32t2v = 0 \Rightarrow C = 0 \Rightarrow v(t) = 6t - \frac{3}{2}{t^2}; v′(t)=6−3t,     v′(t)=0⇔t=2v'(t) = 6 - 3t,\,\,\,\,\,v'(t) = 0 \Leftrightarrow t = 2

Hình minh hoạ

Khi đó: S(t)=∫02(6t−32t2)dt=8.S(t) = \int\limits_0^2 {(6t - \frac{3}{2}{t^2})dt} = 8.

Câu 14

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Giai đoạn 1: Xe bắt đầu chuyển động đến khi gặp chướng ngại vật.

Quãng đường xe đi được là: S1=∫012v1(t)dt{S_1} = \int\limits_0^{12} {{v_1}\left( t \right){\rm{d}}t} =∫0122tdt= \int\limits_0^{12} {2t{\rm{d}}t} =t2∣012= \left. {{t^2}} \right|_0^{12} =144 (m)= 144{\mkern 1mu} \left( {\rm{m}} \right).

 Giai đoạn 2: Xe gặp chướng ngại vật đến khi dừng hẳn.

Ôtô chuyển động chậm dần đều với vận tốc v2(t)=∫adt=−12t+c{v_2}\left( t \right) = \int {a{\rm{d}}t} = - 12t + c.

Vận tốc của xe khi gặp chướng ngại vật là: v2(0)=v1(12)=2.12=24 (m/s){v_2}\left( 0 \right) = {v_1}\left( {12} \right) = 2.12 = 24{\mkern 1mu} \left( {{\rm{m/s}}} \right).

⇒−12.0+c=24\Rightarrow - 12.0 + c = 24⇒c=24\Rightarrow c = 24⇒v2(t)=−12t+24\Rightarrow {v_2}\left( t \right) = - 12t + 24.

Thời gian khi xe gặp chướng ngại vật đến khi xe dừng hẳn là: −12t+24=0- 12t + 24 = 0⇔t=2\Leftrightarrow t = 2.

Khi đó, quãng đường xe đi được là: S2=∫02v2(t)dt{S_2} = \int\limits_0^2 {{v_2}\left( t \right){\rm{d}}t}=∫02(−12t+24)dt= \int\limits_0^2 {\left( { - 12t + 24} \right){\rm{d}}t} =(−6t2+24t)∣02=24 (m)= \left. {\left( { - 6{t^2} + 24t} \right)} \right|_0^2 = 24{\mkern 1mu} \left( {\rm{m}} \right).

Vậy tổng quãng đường xe đi được là: S=S1+S2=168 (m)S = {S_1} + {S_2} = 168{\mkern 1mu} \left( {\rm{m}} \right).

Câu 15

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Quãng đường ô tô đi được trong 55(s)\left( {\rm{s}} \right)đầu là s1=∫057tdt=7t22∣05=87,5{s_1} = \int\limits_0^5 {7t{\rm{d}}t} = 7\left. {\frac{{{t^2}}}{2}} \right|_0^5 = 87{,}5(mét).

Phương trình vận tốc của ô tô khi người lái xe phát hiện chướng ngại vật là v(2)(t)=35−35t{v_{\left( 2 \right)}}\left( t \right) = 35 - 35t(m/s).

Khi xe dừng lại hẳn thì v(2)(t)=0⇔35−35t=0⇔t=1{v_{\left( 2 \right)}}\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow 35 - 35t = 0 \Leftrightarrow t = 1.

Quãng đường ô tô đi được từ khi phanh gấp đến khi dừng lại hẳn là

s2=∫01(35−35t)dt{s_2} = \int\limits_0^1 {\left( {35 - 35t} \right){\rm{d}}t}=(35t−35t22)∣01= \left. {\left( {35t - 35\frac{{{t^2}}}{2}} \right)} \right|_0^1=17.5= 17.5(mét).

Vậy s=s1+s2s = {s_1} + {s_2}=87.5+17.5= 87.5 + 17.5=105= 105(mét).

Câu 16

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Cần nhớ: v(t)=∫a(t) dtv\left( t \right) = \int {a\left( t \right)} \,{\rm{d}}t ; s(t)=∫v(t)dts\left( t \right) = \int {v\left( t \right){\rm{d}}t}, ngược lại : v=s′(t),a=v′(t)v = s'\left( t \right),a = v'\left( t \right).

Ta có : v(t)=∫a(t)dt=∫(3t+t2)dt=3t22+t33+Cv\left( t \right) = \int {a\left( t \right){\rm{d}}t} = \int {\left( {3t + {t^2}} \right){\rm{d}}t} = \frac{{3{t^2}}}{2} + \frac{{{t^3}}}{3} + C.

t=0t = 0 và v=10  m/sv = 10\,\,{\rm{m/s}} nên v(0)=10⇔C=10v\left( 0 \right) = 10 \Leftrightarrow C = 10. Ta được : v(t)=3t22+t33+10v\left( t \right) = \frac{{3{t^2}}}{2} + \frac{{{t^3}}}{3} + 10.

Sau 1010 giây, quãng đường vật đi được là: s=∫010(3t22+t33+10) dt=(t32+t412+10t)∣010=43003 m.s = \int\limits_0^{10} {\left( {\frac{{3{t^2}}}{2} + \frac{{{t^3}}}{3} + 10} \right)} \,{\rm{d}}t = \left. {\left( {\frac{{{t^3}}}{2} + \frac{{{t^4}}}{{12}} + 10t} \right)} \right|_0^{10} = \frac{{4300}}{3}\,m.

Câu 17

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có phương trình vận tốc v(t)=at2+bt+c(P)v\left( t \right) = a{t^2} + bt + c{\rm{ }}\left( P \right)

(P)\left( P \right) qua điểm (0;2)\left( {{\rm{0;2}}} \right) nên c=2c = 2.

Mặt khác (P)\left( {\rm{P}} \right) có đỉnh (1;1)\left( {{\rm{1;1}}} \right) nên

{−b2a=1a+b+c=1⇔{2a+b=0a+b=−1⇔{a=1b=−2\left\{ \begin{array}{l}\frac{{ - b}}{{2a}} = 1\\a + b + c = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2a + b = 0\\a + b = - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = - 2\end{array} \right.

Nên phương trình vận tốc v(t)=t2−2t+2v\left( t \right) = {t^2} - 2t + 2

Nên phương trình vận tốc v(t)=t2−2t+2v\left( t \right) = {t^2} - 2t + 2

∫04(t2−2t+2)dt=403(km)\int_0^4 {\left( {{t^2} - 2t + 2} \right)dt} = \frac{{40}}{3}{\rm{ }}\left( {{\rm{km}}} \right).

Câu 18

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Quãng đường đi được sau 5 giây là: s1=∫05v(t)dt=∫05(3at2+bt)dt=(at3+bt22)∣50∣{s}_{1}={\int }_{0}^{5}v(t)dt={\int }_{0}^{5}(3a{t}^{2}+bt)dt=(a{t}^{3}+\frac{b{t}^{2}}{2})|\begin{matrix}5 \\ 0\end{matrix}|=125a+252a125a+\frac{25}{2}a

Quãng đường đi được sau 10 giây là:s2=∫010v(t)dt=∫010(3at2+bt)dt=(at3+bt22)∣100∣{s}_{2}={\int }_{0}^{10}v(t)dt={\int }_{0}^{10}(3a{t}^{2}+bt)dt=(a{t}^{3}+\frac{b{t}^{2}}{2})|\begin{matrix}10 \\ 0\end{matrix}|=1000a+50b1000a+50b

Theo đề bài, ta có: {125a+252b=151000a+50b=80\left\{ \begin{array}{l}125a + \frac{{25}}{2}b = 15\\1000a + 50b = 80\end{array} \right.{a=125b=45\left\{ \begin{array}{l}a = \frac{1}{{25}}\\b = \frac{4}{5}\end{array} \right.

Như vậy v(t)=325t2+45tv\left( t \right) = \frac{3}{{25}}{t^2} + \frac{4}{5}t, nên quãng đường xe đi được sau giây là S=∫020(325t2+45t)dt=480(m)S = \int\limits_0^{20} {\left( {\frac{3}{{25}}{t^2} + \frac{4}{5}t} \right)} dt = 480{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)

Câu 19

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Parabol có đỉnh I(2;5)I\left( {2;5} \right) và đi qua điểm (0;1)\left( {0;1} \right)có phương trình y=−x2+4x+1y = - {x^2} + 4x + 1.

Quãng đường vật đi được trong 11 giờ đầu là:

S1=∫01(−x2+4x+1)dx=83{S_1} = \int\limits_0^1 {\left( { - {x^2} + 4x + 1} \right)dx = \frac{8}{3}}. Quãng đường vật đi được trong 22 giờ sau là S2=2.4=8{S_2} = 2.4 = 8

Vậy trong ba giờ vật đi được quãng đường là S=S1+S2=83+8=323 S = {S_1} + {S_2} = \frac{8}{3} + 8 = \frac{{32}}{3}\,(km)\left( {km} \right).

Câu 20

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

v(t)=f′(t)=2−tv\left( t \right) = f'\left( t \right) = 2 - t. Do đó S=∫t1t2∣−t+2∣dt  =  ∫t12(2−t)dt+  ∫2t2(2−t)dtS = \int_{{t_1}}^{{t_2}} {\left| { - t + 2} \right|} {\rm{dt}}\;{\rm{ = }}\;\int_{{t_1}}^2 {\left( {2 - t} \right)} {\rm{dt + }}\;\int_2^{{t_2}} {\left( {2 - t} \right)} {\rm{dt}}=4−2(t1+t2)+12(t12+t22)= 4 - 2\left( {{t_1} + {t_2}} \right) + \frac{1}{2}\left( {{t_1}^2 + {t_2}^2} \right).

Câu 21

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Thời điểm máy bay đạt vận tốc 200(m/s)200\left( {{\rm{m/s}}} \right) là nghiệm của phương trình:

t2+10t=200{t^2} + 10t = 200⇔t2+10t−200=0\Leftrightarrow {t^2} + 10t - 200 = 0⇔[t=10t=−20\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 10\\t = - 20\end{array} \right.⇒t=10(s)\Rightarrow t = 10\left( {\rm{s}} \right).

Quãng đường máy bay di chuyển trên đường băng là:

s=∫010(t2+10t)dts = \int\limits_0^{10} {\left( {{t^2} + 10t} \right){\rm{d}}t}=(t33+5t2)∣010= \left. {\left( {\frac{{{t^3}}}{3} + 5{t^2}} \right)} \right|_0^{10}=25003(m)= \frac{{2500}}{3}\left( {\rm{m}} \right).

Câu 22

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi a (h)a\,\left( h \right) là khoảng thời gian hai xe gặp nhau.

Sau a (h)a\,\left( h \right) xe ôt ô thứ nhất đi được quãng đường ∫0a(2t+1)dt=a2+a\int\limits_0^a {\left( {2t + 1} \right){\rm{d}}t} = {a^2} + a.

Xét chuyển động của xe ô tô thứ 2.

+) Chọn mốc thời gian là lúc người lái xe đạp phanh.

Ta có v0=v(t0)=−5t0+20{v_0} = v\left( {{t_0}} \right) = - 5{t_0} + 20

Mặt khác v0=10{v_0} = 10⇒−5t0+20=10⇒t0=2\Rightarrow - 5{t_0} + 20 = 10 \Rightarrow {t_0} = 2.

Vậy sau khi chạy được 2(h)2\left( h \right)xe ô tô thứ 2 đạp phanh.

Sau a (h)a\,\left( h \right) xe ô tô thứ 2 cách AAmột quãng đường là 22+10.2+∫2a(−5t+20)dt22 + 10.2 + \int\limits_2^a {\left( { - 5t + 20} \right){\rm{d}}t}=12−52a2+20a= 12 - \frac{5}{2}{a^2} + 20a

Sau a (h)a\,\left( h \right) hai xe gặp nhau nên ta có:a2+a=12−52a2+20a{a^2} + a = 12 - \frac{5}{2}{a^2} + 20a⇔72a2−19a−12=0\Leftrightarrow \frac{7}{2}{a^2} - 19a - 12 = 0⇔[a=−47 a=6\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a = - \frac{4}{7}\,\\a = 6\end{array} \right.

Vậy a=6a = 6.

Câu 23

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Chọn gốc thời gian là lúc ô tô bắt đầu đi. Sau 5s5{\rm{s}} ô tô đạt vận tốc là v(5)=35(m/s)v\left( 5 \right) = 35\left( {{\rm{m/s}}} \right).

Sau khi phanh vận tốc ô tô là v(t)=35−70(t−5)v\left( t \right) = 35 - 70\left( {t - 5} \right).

Ô tô dừng tại thời điểm t=5,5st = 5{,}5{\rm{s}}.

Quãng đường ô tô đi được là S=∫057tdt+∫55,5[35−70(t−5)]dt=96,25(m)S = \int\limits_0^5 {7t{\rm{d}}t} + \int\limits_5^{5{,}5} {\left[ {35 - 70\left( {t - 5} \right)} \right]{\rm{d}}t} = 96{,}25\left( {\rm{m}} \right).

Câu 24

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Thời gian đi đến cơ quan của ông A là 12 phút bằng 0,2 giờ.

Chọn gốc thời gian từ lúc 7 giờ sáng (t=0)\left( {t = 0} \right).

Lúc ông A giảm tốc độ là 7 giờ 5 phút (t=560=112)\left( {t = \frac{5}{{60}} = \frac{1}{{12}}} \right)

Ta có: s=∫1120,2v(t)dts = \int\limits_{\frac{1}{{12}}}^{0{,}2} {v(t)dt} là diện tích hình phẳng giới hạn bởi trục hoành, đường cong v(t)v\left( t \right) và hai đường thẳng t=112t = \frac{1}{{12}}, t=0,2t = 0{,}2

Diện tích hình phẳng trên được tính bằng cách chia nhỏ các hình đã biết nên

Hình minh hoạ

s=12×36×160+660+3602×48=3,9kms = \frac{1}{2} \times 36 \times \frac{1}{{60}} + \frac{{\frac{6}{{60}} + \frac{3}{{60}}}}{2} \times 48 = 3{,}9{\rm{km}}.

Câu 25

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: v=∫adt=∫(6t+2)dt=3t2+2t+C(m/s)v = \int {adt = \int {\left( {6t + 2} \right)dt = 3{t^2} + 2t + C} } {\rm{ }}\left( {m/s} \right)

Vật bắt đầu chuyển động, tức là ở thời điểm ban đầu vận tốc của vật bằng không, ta có:

0=3.02+2.0+C⇔C=0⇒v=3t2+2t(m/s)0 = {3.0^2} + 2.0 + C \Leftrightarrow C = 0 \Rightarrow v = 3{t^2} + 2t{\rm{ }}\left( {m/s} \right)

Quãng đường vật đi trong giây thứ 6, tức là quãng đường tính từ khi t=5t = 5 đến khi t=6t = 6,

nên ta có: s=∫56vdt=∫56(3t2+2t)dt=102(m)s = \int\limits_5^6 {vdt} = \int\limits_5^6 {\left( {3{t^2} + 2t} \right)dt} = 102{\rm{ }}\left( m \right).

Câu 26

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Từ đồ thị ta có parabol: v(t)=at2+bt+cv(t) = a{t^2} + bt + c(a<0)\left( {a < 0} \right) đi qua hai A(2;12),B(4;24)A\left( {2;12} \right),B\left( {4;24} \right)và có trục đối xứng là đường thẳng x=4x = 4 nên ta có: {4t+2b+c=1216t+4t+c=24−b2a=4⇔{a=−3b=24c=−24⇒v(t)=−3t2+24t−24\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{4t + 2b + c = 12}\\{16t + 4t + c = 24}\\{\frac{{ - b}}{{2a}} = 4}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{a = - 3}\\{b = 24}\\{c = - 24}\end{array}} \right. \Rightarrow v(t) = - 3{t^2} + 24t - 24

Do hai giờ đầu vật đi với vận tốc không đổi là 12km/h12km/h nên quãng đường vật đi được trong 3 giờ đầu tiên là:

s=∫03v(t)dt=∫0212dt+∫23(−3t2+24t−24)dt=41 (km )s = \int\limits_0^3 {v(t)dt = \int\limits_0^2 {12dt + \int\limits_2^3 {( - 3{t^2}} } } + 24t - 24)dt = 41\,(km\,).

Câu 27

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Giả sử A(2 ; 6)A\left( {2\,;\,6} \right); B(3 ; 10)B\left( {3\,;\,10} \right)

Theo gt thì phương trình của parabol là y=32x2y = \frac{3}{2}{x^2}; phương trình đường thẳng ABAB là y=4x−2y = 4x - 2

Vậy trong 55 giây đó xe đã đi được quãng đường là: S=10(∫0232x2dx+∫23(4x−2)dx+2.10)=320S = 10\left( {\int\limits_0^2 {\frac{3}{2}{x^2}{\rm{d}}x} + \int\limits_2^3 {\left( {4x - 2} \right){\rm{d}}x} + 2.10} \right) = 320 (mét).