2019-2020学年人教A版选修2-2 1.7 定积分的简单应用 学案
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1.7.2 定积分在物理中的应用

学习目标 1.能利用定积分解决物理中的变速直线运动的路程、变力做功问题.2.通过定积分在物理中的应用,学会用数学工具解决物理问题,进一步体会定积分的价值.

知识点一 变速直线运动的路程

思考 变速直线运动的路程和位移相同吗?

答 不同.路程是标量,位移是矢量,路程和位移是两个不同的概念:

(1)当v(t)≥0时,求某一时间段内的路程和位移均用ʃt2t1v(t)dt求解;

(2)当v(t)<0时,求某一时间段内的位移用v(t)dt求解,这一时段的路程是位移的相反数,即路程为v(t)dt.

做变速直线运动的物体所经过的路程s,等于其速度函数v=v(t)(v(t)≥0)在时间区间[a,b]

上的定积分,即ʃv(t)dt.

知识点二 变力做功问题

思考 恒力F沿与F相同的方向移动了s,力F做的功为W=Fs,那么变力做功问题怎样解决?

答 与求曲边梯形的面积一样,物体在变力F(x)作用下运动,沿与F相同的方向从x=a到x=b(a

如果物体在变力F(x)的作用下做直线运动,并且物体沿着与F(x)相同的方向从x=a移动到x=b(a

类型一 求变速直线运动的位移、路程

例1 (1)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v(t)=7-3t+(t的单位:s,v的单位:m/s)行驶至停止.在此期间汽车继续行驶的距离(单位:m)是(  )

A.1+25ln 5 B.8+25ln

C.4+25ln 5 D.4+50ln 2