解 (1)由ʃ(t2-4t+3)dt==知,在时刻t=4时,该质点离出发点 m.
(2)由v(t)=t2-4t+3>0,得t∈(0,1)∪(3,4).
这说明t∈(1,3)时质点运动方向与t∈(0,1)∪(3,4)时运动方向相反.
故s=ʃ|t2-4t+3|dt=ʃ(t2-4t+3)dt+ʃ(4t-t2-3)dt+ʃ(t2-4t+3)dt=4.
即在时刻t=4时,该质点运动的路程为4 m.
类型二 求变力做功
例2 如图所示,一物体沿斜面在拉力F的作用下由A经B、C运动到D,其中AB=50 m,BC=40 m,CD=30 m,变力
F=(单位:N),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所做的功.(≈1.732,≈1.414,精确到1 J)
解 在AB段运动时F在运动方向上的分力F1=Fcos 30°,在BC段运动时F在运动方向上的分力F2=Fcos 45°.
由变力做功公式得:
W=cos 30°dx+cos 45°dx+600
=|+|+600
=+450+600
≈1 723 (J).
所以物体由A运动到D变力F所做的功为1 723 J.
反思与感悟 解决变力做功注意以下两个方面:
(1)首先要将变力用其方向上的位移表示出来,这是关键的一步.
(2)根据变力做功的公式将其转化为求定积分的问题.
跟踪训练2 设有一长25 cm的弹簧,若加以100 N的力,则弹簧伸长到30 cm,求使弹簧由25 cm伸长到40 cm所做的功.
解 设x表示弹簧伸长的厘米,
F(x)表示加在弹簧上的力,