2019-2020学年人教A版选修2-2 1.7 定积分的简单应用 学案 (4)
2019-2020学年人教A版选修2-2 1.7  定积分的简单应用 学案 (4)第3页

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,