TopStudy

Toán · Lớp 11

Bài tập Vận dụng đạo hàm cấp hai để giải quyết một số bài toán thực tiễn lớp 11 (có lời giải)

25 câu · 38 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Một vật chuyển động thẳng có phương trình s(t) = 54t2−12t4+9t3\frac{5}{4}{\text{t}}^{2}-\frac{1}{2}{\text{t}}^{4}+9{\text{t}}^{3}, trong đó s tính bằng mét, t là thời gian tính bằng giây. Gia tốc tức thời của vật tại thời điểm t = 6 (s) là:
  1. Đáp án A: 101 m/s2^{2};
  2. Đáp án B: 105 m/s2^{2};
  3. Đáp án C: 92,5 m/s2^{2};
  4. Đáp án D: 110,5 m/s2^{2}
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Ta có s′(t)=52t−2t3+27t2; a(t)==52−6t2+54ts'(t)=\frac{5}{2}\text{t}-2{\text{t}}^{3}+27{\text{t}}^{2};\ a(t)\text{=}=\frac{5}{2}-6{\text{t}}^{2}+54\text{t}.

Gia tốc tức thời tại thời điểm t = 6 là a(6)=52−6.62+54.6=110,5\text{a(6)}=\frac{5}{2}-{6.6}^{2}+54.6=110{,}5 m/s2^{2}.

Câu 2

1 điểm
Phương trình chuyển động của một viên bi được cho bởi s(t) = 2t2^{2} + sin⁡(π6t)\sin (\frac{\text{π}}{6}\text{t}), trong đó s tính bằng centimét, t là thời gian tính bằng giây. Gia tốc của viên bi (làm tròn đến hàng phần trăm) tại thời điểm t = 2 (s) là:
  1. Đáp án A: 4,01 cm/s2^{2};
  2. Đáp án B: 3,76 cm/s2^{2};
  3. Đáp án C: 4 cm/s2^{2};
  4. Đáp án D: 3,9 cm/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Ta có =4t+π6cos⁡(π6t);a(t)==4−(π6)2sin⁡(π6t)=\text{4t}+\frac{\text{π}}{\text{6}}\cos (\frac{\text{π}}{\text{6}}\text{t});\text{a(t)}==4-{(\frac{\text{π}}{\text{6}})}^{2}\sin (\frac{\text{π}}{\text{6}}\text{t}).

Gia tốc của viên bi tại thời điểm t = 2 (s) là a(2)=4−(π6)2sin⁡(π6⋅2)≈3,76\text{a(2)}=4-{(\frac{\text{π}}{\text{6}})}^{2}\sin (\frac{\text{π}}{\text{6}}\cdot 2)\approx 3{,}76 cm/s2^{2}.

Câu 3

1 điểm
Chuyển động của một vật có phương trình s(t) = 11−2t\frac{1}{\text{1}-2\text{t}} trong đó s tính bằng centimét, t là thời gian tính bằng giây. Tại thời điểm vận tốc bằng 2 cm/s thì gia tốc vật bằng:
  1. Đáp án A: 1 cm/s2^{2};
  2. Đáp án B: 80 cm/s2^{2};
  3. Đáp án C: –8 cm/s2^{2};
  4. Đáp án D: –1 cm/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Ta có =2(1−2t)2;a(t)==−2[(1−2t)2]′(1−2t)4=8(1−2t)(1−2t)4=8(1−2t)3=\frac{2}{{\text{(1}-\text{2t)}}^{\text{2}}};\text{a(t)}==-\frac{2{[{(1-2\text{t})}^{2}]}^{'}}{{(1-2\text{t})}^{4}}=\frac{8(1-2\text{t)}}{{(1-2\text{t})}^{4}}=\frac{8}{{(1-2\text{t})}^{3}}.

Tại thời điểm vận tốc bằng 2 cm/s hay v(t) = 2, tức là 2(1−2t)2=2\frac{2}{{\text{(1}-\text{2t)}}^{\text{2}}}=2.

Suy ra (1 – 2t)2^{2} = 1.

Suy ra t = 0 hoặc t = 1.

Khi đó, a(0)=8(1−2.0)3=8; a(1)=8(1−2.1)3=−8\text{a(0)}=\frac{8}{{(1-2.0)}^{3}}=8\text{; a(1)}=\frac{8}{{(1-2.1)}^{3}}=-8 cm/s2^{2}.

Câu 4

1 điểm
Một chất điểm chuyển động theo phương trình s(t) = 3t4^{4} + 7t3^{3} – 5t2^{2} , trong đó s tính bằng centimét, t là thời gian tính bằng giây. Tại thời điểm t0_{0} vật có gia tốc bằng 68 cm/s2^{2}. Khi đó giá trị của t0_{0} là:
  1. Đáp án A: 0;
  2. Đáp án B: −136\frac{-13}{6};
  3. Đáp án C: 1;
  4. Đáp án D: 2.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Ta có s*'(t) = 12t3^{3} + 21t2^{2} – 10t; a(t) = s''*(t) = 36t2^{2} + 42t – 10.

Tại thời điểm t0_{0} vật có gia tốc bằng 68 cm/s2^{2} nên a(t0_{0}) = 36t02{\text{t}}_{\text{0}}^{\text{2}}+ 42t0_{0} – 10 = 68.

Suy ra 36t02{\text{t}}_{\text{0}}^{\text{2}}+ 42t0_{0} – 78 = 0.

Suy ra t0_{0} = 1 hoặc t0_{0} = −136\frac{-13}{6}.

Vì t ≥ 0 nên t0_{0} = 1 (s).

Câu 5

1 điểm
Một ca nô chạy với phương trình chuyển động là s(t) = 13t3−2t2+4t\frac{1}{3}{\text{t}}^{\text{3}}-2{\text{t}}^{\text{2}}+4\text{t}, trong đó s tính bằng mét, t là thời gian tính bằng giây. Gia tốc của ca nô tại thời điểm vận tốc bị triệt tiêu là:
  1. Đáp án A: 0 m/s2^{2};
  2. Đáp án B: 1 m/s2^{2};
  3. Đáp án C: 2 m/s2^{2};
  4. Đáp án D: 3 m/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Ta có v(t) = s*'(t) = t2^{2} – 4t + 4; a(t) = s''*(t) = 2t – 4.

Tại thời điểm vận tốc bị triệt tiêu nghĩa là v(t) = 0, khi đó t2^{2} – 4t + 4 = 0.

Suy ra t = 2 (s).

Vậy gia tốc lúc này là a(2) = 2 . 2 – 4 = 0 m/s2^{2}.

Câu 6

1 điểm
Cho một vật chuyển động thẳng xác định bởi phương trình s(t) = 4t3^{3} – 9t2^{2} + 12t, trong đó s tính bằng centimét, t là thời gian tính bằng giây. Vận tốc tại thời điểm gia tốc bị triệt tiêu là:
  1. Đáp án A: 14\frac{1}{4} cm/s;
  2. Đáp án B: 124\frac{12}{4} cm/s;
  3. Đáp án C: 34\frac{3}{4} cm/s;
  4. Đáp án D: 214\frac{21}{4} cm/s.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Xét một chuyển động có phương trình s(t) = Asin(ωt + φ), với A, ω, φ là những hằng số. Gia tốc tức thời tại thời điểm t của chuyển động là:
  1. Đáp án A: Aωsin(ωt + φ);
  2. Đáp án B: – Aωsin(ωt + φ);
  3. Đáp án C: – Aω2^{2}sin(ωt + φ);
  4. Đáp án D: Aω2^{2}sin(ωt + φ).
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Cho một chuyển động thẳng xác định bởi phương trình s(t) = 4t3^{3} – 3t2^{2} + 2t + 1, trong đó s tính bằng centimét, t là thời gian tính bằng giây. Gia tốc của vật tại thời điểm vận tốc của vật bằng 8 cm/s là:
  1. Đáp án A: 12 cm/s2^{2};
  2. Đáp án B: 18 cm/s2^{2};
  3. Đáp án C: 24 cm/s2^{2};
  4. Đáp án D: 16 cm/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang trên mặt phẳng không ma sát, có phương trình s(t) = 2cos⁡(πt)\frac{2}{\cos (\text{πt})}, trong đó s tính bằng centimét, t là thời gian tính bằng giây. Gia tốc thức thời của con lắc tại thời điểm t = 1 (s) là:
  1. Đáp án A: π2^{2} cm/s2^{2};
  2. Đáp án B: 2π2^{2} cm/s2^{2};
  3. Đáp án C: – 2π2^{2} cm/s2^{2};
  4. Đáp án D: π2^{2} cm/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Phương trình chuyển động của một hạt được cho bởi s(t) = 1sin⁡(π3t)\frac{1}{\sin (\frac{\text{π}}{3}\text{t})}, trong đó s tính bằng centimét, t là thời gian tính bằng giây. Gia tốc của hạt tại thời điểm t = 6 (s) là:
  1. Đáp án A: −π29\frac{-{\text{π}}^{2}}{9} cm/s2^{2};
  2. Đáp án B: π29\frac{{\text{π}}^{2}}{9} cm/s2^{2};
  3. Đáp án C: 0 cm/s2^{2};
  4. Đáp án D: 1 cm/s2^{2};
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Một vật chuyển động thẳng xác định bởi phương trình s(t) = t3^{3} – 3t2^{2} + 5t + 1, trong đó t tính bằng giây và s tính bằng mét. Gia tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm t = 3 giây là:
  1. Đáp án A: 12m/s2^{2}.
  2. Đáp án B: 6m/s2^{2}.
  3. Đáp án C: 14m/s2^{2}.
  4. Đáp án D: 18m/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Một chất điểm chuyển động có phương trình s(t) = 2sin(2πt+π3)\left( {2\pi t + \frac{\pi }{3}} \right), trong đó t tính bằng giây và s tính bằng cm. Gia tốc tức thời của chất điểm tại thời điểm t = 1 giây là:
  1. Đáp án A: –4π\pi2^{2}cm/s2^{2}.
  2. Đáp án B: 4π\pi2^{2}cm/s2^{2}.
  3. Đáp án C: –4π\pi2^{2}3\sqrt 3cm/s2^{2}.
  4. Đáp án D: –2π\pi2^{2}cm/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Một con lắc lò xo dao động với phương trình x(t) = 5cos(10t−π6)\left( {10t - \frac{\pi }{6}} \right), trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Tính gia tốc cực đại của con lắc.
  1. Đáp án A: 500cm/s2^{2}.
  2. Đáp án B: 50cm/s2^{2}.
  3. Đáp án C: 5cm/s2^{2}.
  4. Đáp án D: 100cm/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Điện lượng truyền trong dây dẫn theo thời gian t được cho bởi hàm số Q(t) = 2t3^{3} – 3t2^{2} + 4t (C). Cường độ dòng điện tức thời I(t) = Q′(t). Tốc độ biến thiên I′(t) của cường độ dòng điện tại thời điểm t = 2 giây bằng:
  1. Đáp án A: 18 A/s.
  2. Đáp án B: 12 A/s.
  3. Đáp án C: 6 A/s.
  4. Đáp án D: 16 A/s.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Một chuyển động thẳng xác định bởi phương trình s(t) = 13\frac{1}{3}t3^{3} – 2t2^{2} + 3t + 5, với t ≥ 0 tính bằng giây và s tính bằng mét. Gia tốc của chuyển động bằng 0 tại thời điểm nào?
  1. Đáp án A: t = 1s.
  2. Đáp án B: t = 2s.
  3. Đáp án C: t = 3s.
  4. Đáp án D: t = 0s.
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 16

1 điểm
Cho một vật chuyển động thẳng có phương trình quãng đường s(t) = t3^{3} – 6t2^{2} + 15t + 2 (t tính bằng giây, s tính bằng mét). Xét tính đúng/sai của các mệnh đề sau:
  • Ý a: Vận tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm t là v(t) = 3t2^{2} – 12t + 15.
  • Ý b: Gia tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm t là a(t) = 6t – 12.
  • Ý c: Tại thời điểm t = 2 giây, vật dừng lại.
  • Ý d: Gia tốc của chuyển động tại thời điểm vận tốc đạt giá trị nhỏ nhất là 0m/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Xét một vật rơi tự do với phương trình chuyển động s(t) = 12\frac{1}{2}gt2^{2}, trong đó g = 9,8m/s2^{2}, t tính bằng giây, s tính bằng mét. Xét tính đúng/sai của các mệnh đề sau:
  • Ý a: Vận tốc của vật tại thời điểm t là v(t) = gt.
  • Ý b: Gia tốc tức thời của chuyển động là một đại lượng biến thiên theo thời gian t.
  • Ý c: Gia tốc tức thời tại mọi thời điểm đều bằng 9,8m/s2^{2}.
  • Ý d: Quãng đường vật đi được trong giây thứ 3 là 24,5m.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Một con lắc dao động điều hòa có phương trình li độ x(t) = 4cos(πt−π4)\left( {\pi t - \frac{\pi }{4}} \right) (x tính bằng cm, t tính bằng giây). Xét tính đúng/sai của các mệnh đề sau:
  • Ý a: Vận tốc tức thời của con lắc là v(t) = –4π\pisin(πt−π4)\left( {\pi t - \frac{\pi }{4}} \right) cm/s.
  • Ý b: Gia tốc tức thời của con lắc là a(t) = –4π\pi2^{2}cos(πt−π4)\left( {\pi t - \frac{\pi }{4}} \right) cm/s2^{2}.
  • Ý c: Gia tốc của con lắc luôn thỏa mãn hệ thức a(t) = –π\pi2^{2}x(t).
  • Ý d: Tại thời điểm t = 0,25 giây, con lắc có gia tốc bằng 0cm/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Một vật chuyển động thẳng có phương trình s(t) = 2t3^{3} – 9t2^{2} + 12t + 1 (t ≥ 0, t tính bằng giây, s tính bằng mét). Xét tính đúng/sai của các mệnh đề sau:
  • Ý a: Vận tốc tức thời của vật tại thời điểm t = 1 giây bằng 3m/s.
  • Ý b: Vận tốc tức thời của vật tại thời điểm t = 2 giây bằng 0m/s.
  • Ý c: Gia tốc tức thời của vật tại thời điểm t = 2 giây bằng 6m/s2^{2}.
  • Ý d: Gia tốc tức thời của vật tại thời điểm t = 3 giây bằng 18m/s2^{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Dòng điện chạy qua một mạch điện có điện lượng Q(t) = sin(100π\pit) (coulomb), với t tính bằng giây. Xét tính đúng/sai của các mệnh đề sau:
  • Ý a: Cường độ dòng điện tức thời là I(t) = 100π\picos(100π\pit) (A).
  • Ý b: Đạo hàm của cường độ dòng điện theo thời gian là I′(t) = –10000π\pi2^{2}sin(100π\pit) (A/s).
  • Ý c: Giá trị lớn nhất của cường độ dòng điện là 100π\pi A.
  • Ý d: Tại thời điểm t = 0,01 giây, tốc độ biến thiên cường độ dòng điện đạt giá trị bằng 1.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm
Một vật chuyển động theo quy luật s = −12- \frac{1}{2}t2^{2} + 20t với t (giây) là khoảng thời gian tính từ khi vật bắt đầu chuyển động và s (mét) là quãng đường vật đi được trong thời gian đó. Hỏi gia tốc tức thời của vật tại thời điểm t = 8 giây bằng bao nhiêu? (đơn vị: m/s2^{2}.)
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Cho chuyển động thẳng xác định bởi phương trình S = –t3^{3} + 3t2^{2} + 9t, trong đó t tính bằng giây và S tính bằng mét. Tính vận tốc của chuyển động tại thời điểm gia tốc triệt tiêu. (đơn vị: m/s.)
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình S = 3cos(2πt+π3)\left( {2\pi t + \frac{\pi }{3}} \right) (cm). Tính gia tốc tức thời của chất điểm tại thời điểm t = 2s. (đơn vị: cm/s2^{2}.) (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị.)
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Một chất điểm chuyển động có phương trình s = −t3^{3} + t2^{2} + t + 4 (t là thời gian tính bằng giây). Gia tốc của chuyển động tại thời điểm vận tốc đạt giá trị lớn nhất là bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Một vật chuyển động theo phương trình s(t) = t3^{3} + mt2^{2} + 2 (đơn vị: mét). Biết rằng tại thời điểm t = 10s vận tốc của chuyển động bị triệt tiêu. Tìm gia tốc của chuyển động tại thời điểm t = 2s.
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Đạo hàm cấp hai · Các bộ sách Toán Lớp 11