单选题
60.采用二阶多项式表示轨迹时,该轨迹( )。
A
加加速度恒定
B
加速度恒定
C
速度为零
D
速度恒定
答案解析
正确答案:B
解析:
好的,我们来详细解析一下这道题目。
题目:采用二阶多项式表示轨迹时,该轨迹( )。
首先,我们需要了解二阶多项式的数学形式。一个二阶多项式可以表示为:
\[ s(t) = a_0 + a_1 t + a_2 t^2 \]
其中,\( s(t) \) 表示位置,\( t \) 表示时间,\( a_0 \)、\( a_1 \) 和 \( a_2 \) 是常数系数。
接下来,我们逐步分析各个选项:
### A. 加加速度恒定
加加速度(jerk)是加速度的变化率,即加速度对时间的导数。对于二阶多项式 \( s(t) \),我们先求出速度和加速度:
- 速度 \( v(t) \) 是位置对时间的一阶导数:
\[ v(t) = \frac{ds(t)}{dt} = a_1 + 2a_2 t \]
- 加速度 \( a(t) \) 是速度对时间的一阶导数,也是位置对时间的二阶导数:
\[ a(t) = \frac{dv(t)}{dt} = 2a_2 \]
从上面的表达式可以看出,加速度 \( a(t) \) 是一个常数 \( 2a_2 \),不随时间变化。因此,加加速度(加速度对时间的导数)为零:
\[ \frac{da(t)}{dt} = 0 \]
所以,加加速度并不是恒定的,而是始终为零。因此,选项 A 不正确。
### B. 加速度恒定
如上所述,加速度 \( a(t) = 2a_2 \) 是一个常数,不随时间变化。因此,加速度是恒定的。选项 B 正确。
### C. 速度为零
速度 \( v(t) = a_1 + 2a_2 t \) 是一个线性函数,除非 \( a_1 = 0 \) 且 \( a_2 = 0 \),否则速度不会始终为零。因此,选项 C 不正确。
### D. 速度恒定
速度 \( v(t) = a_1 + 2a_2 t \) 是一个线性函数,随时间变化。除非 \( a_2 = 0 \),否则速度不是恒定的。因此,选项 D 不正确。
综上所述,正确答案是 **B. 加速度恒定**。
### 示例
假设一个物体的运动轨迹由二阶多项式描述:
\[ s(t) = 3 + 4t + 2t^2 \]
- 位置 \( s(t) = 3 + 4t + 2t^2 \)
- 速度 \( v(t) = \frac{ds(t)}{dt} = 4 + 4t \)
- 加速度 \( a(t) = \frac{dv(t)}{dt} = 4 \)
从这个例子中可以看到,加速度 \( a(t) = 4 \) 是一个常数,不随时间变化,符合选项 B 的描述。
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