某物体从P点运动到Q点所用时间为7秒,其运动速度v(米每秒)关于时间t(秒)的函数关系如图所示.某学习小组经过探究发现:该物体前进3秒运动的路程在数值上等于矩形AODB的面积梯形BDNM的面积之和.
(2013·成都)某物体从P点运动到Q点所用时间为7秒,其运动速度v(米每秒)关于时间t(秒)的函数关系如图所示.某学习小组经过探究发现:该物体前进3秒运动的路程在数值上等于矩形AODB的面积.由物理学知识还可知:该物体前t(3<t≤7)秒运动的路程在数值上等于矩形AODB的面积与梯形BDNM的面积之和.
根据以上信息,完成下列问题:
(1)当3<t≤7时,用含t的式子表示v;
(2)分别求该物体在0≤t≤3和3<t≤7时,运动的路程s(米)关于时间t(秒)的函数关系式;并求该物体从P点运动到Q总路程的
时所用的时间.
分析:(1)设直线BC的解析式为v=kt+b,运用待定系数法就可以求出t与v的关系式;
(2)由路程=速度×时间,就可以表示出物体在0≤t≤3和3<t≤7时,运动的路程s(米)关于时间t(秒)的函数关系式,根据物体前t(3<t≤7)秒运动的路程在数值上等于矩形AODB的面积与梯形BDNM的面积之和求出总路程,然后将其
代入解析式就可以求出t值.
解答:解:(1)设直线BC的解析式为v=kt+b,由题意,得
,
解得:
用含t的式子表示v为v=2t-4;
(2)由题意,得
根据图示知,当0≤t≤3时,S=2t;
当3<t≤7时,S=6+
(2+2t-4)(t-3)=t
2-4t+9.
综上所述,S=
,
∴P点运动到Q点的路程为:7
2-4×7+9=49-28+9=30,
∴30×
=21,
∴t
2-4t+9=21,
整理得,t
2-4t-12=0,
解得:t
1=-2(舍去),t
2=6.
故该物体从P点运动到Q点总路程的
时所用的时间为6秒.
点评:本题考查了待定系数法求一次函数的解析式的运用,分段函数的求法的运用,路程与速度时间之间的关系的运用,解答时求出P点运动到Q点的路程是解答本题的关键.
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