潜水艇在水中下沉时,其所受阻力与下沉速度成正比,若潜艇由静止状态开始下沉,则在(来学网)时,x(t)的方程是:
  • A.
    (来学网)x(t)=(mg/K)t
  • B.
    x(t)(-㎡g/K(来学网)+(㎡g/K)
  • C.
    x(t)(-㎡g/K(来学网)+(㎡g/K)+(mg/K)t
  • D.
    x(t)=(mg/K)t+(㎡g/K(来学网))
正确答案:
C
答案解析:
按微分方程的类型求出特解。
解法如下
由m(dx/dt)=mg-K(dx/dt),可推出m(dx/dt)+K(dx/dt)=mg,知微分方程为二阶常系数线性非齐次方程。
求对应齐次方程的通解
M(dx/dt)+K(dx/dt)=0,mr+Kr=0,r=-K/m
x=c+c
设非齐次方程的特解=at,则=a,=0,代入非齐次方程得
0+Ka=mga=Ka/mg
将a=mg/K代入,得=(mg/K)t
通解为x=c+c+(mg/K)t
代入初始条件t=0,x=0,得
0=c+c,c=-c
x′=-(K/m)c+mg/K
代入初始条件t=0,x′=0,得
0=-(K/m)c+mg/K,(K/m)c=mg/K,c=㎡g/K,c=-㎡g/K
通解为x=-㎡g/K+(㎡g/K)+(mg/K)t