《2022版高中數(shù)學(xué) 第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 課時(shí)作業(yè)12 定積分在幾何中的應(yīng)用 新人教A版選修2-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022版高中數(shù)學(xué) 第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 課時(shí)作業(yè)12 定積分在幾何中的應(yīng)用 新人教A版選修2-2(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022版高中數(shù)學(xué) 第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 課時(shí)作業(yè)12 定積分在幾何中的應(yīng)用 新人教A版選修2-2
|基礎(chǔ)鞏固|(25分鐘,60分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.已知自由落體運(yùn)動(dòng)的速度v=gt(g是常數(shù)),則做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體從時(shí)刻t=0到t=t0所走的路程為( )
A. B.gt
C. D.
解析:由定積分的物理意義,得所走的路程為
答案:C
2.曲線y=x3與直線y=x所圍成圖形的面積等于( )
A. (x-x3)dx B. (x3-x)dx
C.2(x-x3)dx D.2 (x-x3)dx
解析:由求得直線y=x與曲線y
2、=x3的交點(diǎn)分別為(-1,-1),(1,1),由于兩函數(shù)都是奇函數(shù),根據(jù)對(duì)稱性得S=2(x-x3)dx.
答案:C
3.如果某物體以初速度v(0)=1,加速度a(t)=4t做直線運(yùn)動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)在t=2 s時(shí)的瞬時(shí)速度為( )
A.5 B.7
C.9 D.13
解析:v(2)-v(0)=a(t)dt=4tdt=2t2=8.∴v(2)=9.
答案:C
4.如圖,兩曲線y=3-x2與y=x2-2x-1所圍成的圖形面積是( )
A.6 B.9
C.12 D.3
解析:由
解得交點(diǎn)(-1,2),(2,-1),
所以S=-1[(3-x2)-(x2-2x-1)]dx
3、
=-1(-2x2+2x+4)dx
==9,故選B.
答案:B
5.一物體在力F(x)=3x2-2x+5(力的單位:N,位移單位:m)的作用下沿與力F(x)相同的方向由x=5 m運(yùn)動(dòng)到x=10 m,則F(x)做的功為( )
A.925 J B.850 J
C.825 J D.800 J
解析:依題意F(x)做的功是W=∫F(x)dx
=(x3-x2+5x)=825(J).
答案:C
二、填空題(每小題5分,共15分)
6.若1 N的力能使彈簧伸長(zhǎng)2 cm,則使彈簧伸長(zhǎng)12 cm時(shí)克服彈力所做的功為________.
解析:彈簧的伸長(zhǎng)與所受到的拉力成正比,設(shè)F=
4、kx,求得k=50,∴F(x)=50x.
∴W=∫50xdx=25x2=0.36(J).
答案:0.36 J
7.由曲線y2=x,y=x2所圍圖形的面積S=________.
解析:由得交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=0及x=1.
因此,所求圖形的面積為
S=S曲邊梯形OABC-S曲邊梯形OABD
=dx-x2dx
=x-x3=-=.
答案:
8.一輛汽車的速度—時(shí)間曲線如圖所示,則汽車在1分鐘內(nèi)行駛的路程為________.
解析:由速度—時(shí)間曲線得
v(t)=
∴汽車在1分鐘內(nèi)行駛的路程為
3tdt+dt
=t2+
=150+750=900 m.
答案:900
5、m
三、解答題(每小題10分,共20分)
9.計(jì)算曲線y=x2-2x+3與直線y=x+3所圍成的平面圖形的面積.
解析:由解得x=0或x=3.如圖.
從而所求圖形的面積
S=(x+3)dx-(x2-2x+3)dx
=[(x+3)-(x2-2x+3)]dx
=(-x2+3x)dx
==.
10.如圖所示,在區(qū)間[0,1]上給定曲線y=x2,試在此區(qū)間內(nèi)確定t的值,使圖中陰影部分的面積S1與S2之和最?。?
解析:S1等于邊長(zhǎng)分別為t與t2的矩形面積去掉曲線y=x2與x軸、直線x=t圍成的面積,
即S1=t·t2-x2dx=t3;
S2等于曲線y=x2與x軸、x=t、
6、x=1圍成的面積去掉一矩形面積,矩形邊長(zhǎng)分別為t2、1-t,
即S2=x2dx-t2(1-t)=t3-t2+.
所以陰影部分面積
S=S1+S2=t3-t2+(0≤t≤1).
令S′(t)=4t2-2t=4t=0,
得t=0或t=,易知當(dāng)t=時(shí),S最小,
所以最小值為S=.
|能力提升|(20分鐘,40分)
11.以初速度40 m/s豎直向上拋一物體,t s時(shí)刻的速度v=40-10t2,則此物體達(dá)到最高時(shí)的高度為( )
A.m B.m
C.m D.m
解析:由v=40-10t2=0,得到物體達(dá)到最高時(shí)t=2,高度h=(40-10t2)dt==(m).
答案:A
7、12.如圖,已知點(diǎn)A,點(diǎn)P(x0,y0)(x0>0)在曲線y=x2上,若陰影部分面積與△OAP面積相等,則x0=________.
解析:由題意得∫x00x2dx=××x0,即x=x0,
解得x0=.
答案:
13.過原點(diǎn)的直線l與拋物線y=x2-4x所圍成圖形的面積為36,求l的方程.
解析:由題意可知直線的斜率存在,故設(shè)直線l的方程為y=kx,
則由,
得或.
(1)當(dāng)k+4>0,即k>-4時(shí),
面積S=∫(kx-x2+4x)dx
=
=k(k+4)2-(k+4)3+2(k+4)2
=(k+4)3=36,
∴k=2,故直線l的方程為y=2x;
(2)當(dāng)k+4
8、<0,即k<-4時(shí),
S=k+4(kx-x2+4x)dx
=
=-
=-(k+4)3=36,
∴k=-10,故直線l的方程為y=-10x.
綜上,直線l的方程為y=2x或y=-10x.
14.如圖所示,一物體沿斜面在拉力F的作用下由A經(jīng)B,C運(yùn)動(dòng)到D,其中AB=50 m,BC=40 m,CD=30 m,變力F=(F的單位:N,x的單位:m),在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)F與運(yùn)動(dòng)方向成30°角,在BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)F與運(yùn)動(dòng)方向成45°角,在CD段運(yùn)動(dòng)時(shí)F與運(yùn)動(dòng)方向相同,求該物體由A運(yùn)動(dòng)到D變力F所做的功.(精確到1 J)
解析:在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)F在運(yùn)動(dòng)方向上的分力F1=Fcos30°,在BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)F在運(yùn)動(dòng)方向上的分力F2=Fcos45°.
由變力做功公式,得:
W=∫cos30°dx+·cos45°dx+20×30
=++600
=+450+600≈1724(J).