题目
Problem
5.
[In this question i and j are horizontal perpendicular unit vectors and position vectors are given relative to a fixed origin.]
In a game, a ball B is rolled across a horizontal surface towards a fixed target.
The ball is modelled as a particle moving with constant velocity.
At time t=1s, the position vector of B is (−2i+5j)m.
At time t=9s, the position vector of B is (10i−3j)m.
(a) Find the velocity of the ball.
(3)
The position vector of the target is (13i−5j)m.
(b) Use the model to find the distance of B from the target at time t=7s.
(4)
题目中文翻译
[本题中,i 和 j 为水平且互相垂直的单位向量,位置向量均相对于一个固定原点给出。]
在一个游戏中,球 B 沿水平面向一个固定目标滚动。
将球视为以恒定速度运动的质点。
在 t=1s 时,B 的位置向量为 (−2i+5j)m。
在 t=9s 时,B 的位置向量为 (10i−3j)m。
(a) 求球的速度。
(3)
目标的位置向量为 (13i−5j)m。
(b) 利用该模型,求 t=7s 时 B 与目标之间的距离。
(4)
解答
(a)
解法一
思路
展开
已知位置相隔的是 9−1=8 秒,不是 9 秒。速度是位移向量除以这段经过时间。
答题过程
展开
The elapsed time between the two given positions is 9−1=8 s. Therefore
v==8(10i−3j)−(−2i+5j),(1.5i−j) ms−1.
(b)
解法一
思路
展开
从已知的第 1 秒位置走到第 7 秒,只经历 6 秒。求球的位置后,用它与目标的位置之差求距离。
答题过程
展开
At t=7 s, the ball’s position is
rB==(−2i+5j)+(7−1)(1.5i−j),7i−j m.
The displacement from the ball to the target is
(13i−5j)−(7i−j)=6i−4j m.
Thus the distance is
62+(−4)2=52=213 m.