本题导读
本题考查定积分,以及定积分的几何意义与物理意义。
📌【题干】
Question
(2013年湖北卷(理)) 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 ( 的单位:, 的单位:)行驶至停止,在此期间汽车继续行驶的距离(单位:)是()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
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- 确定积分上限:汽车停止时速度为 ,即令 ,解出时间 。
- 建立积分模型:根据物理意义,位移 。本题中是从刹车时刻 到停止时刻。
- 计算原函数:利用基本积分表,求出 的原函数。
- 代入求值:应用牛顿-莱布尼茨公式得到最终结果。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
第一步:求汽车停止时刻 令 。 方程两边同乘以 得: 利用因式分解:。 解得 ,(舍去)。 所以汽车从刹车到停止经历了 秒。
第二步:计算行驶距离 距离 等于速度 在 上的定积分:
第三步:求原函数并代入 原函数为 。 根据牛顿-莱布尼茨公式:
故选:C。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:定积分在物理变速直线运动中的位移求解。 2. 核心公式:。
核心方法:见详细解析
避坑指南:- 求停止时间时,方程整理为二次方程,解出的负值务必舍去。 - 积分下限是 而非 ,注意代入下限时 。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:变力做功、定积分的几何意义(曲边梯形面积)。
结论推广:变力做功 也采用类似的定积分模型。
方法推广:若要求刹车时的加速度,则需对 求导,。
🔗【关联脉络】
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