Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Đại lượng tích lũy (Toán học Lớp 12)

Một hệ thống pin năng lượng mặt trời gồm các tấm pin được kết nối với một bộ lưu trữ điện. Trong thời gian mặt trời chiếu sáng của một ngày, năng lượng điện thu được từ các tấm pin được lưu trong bộ lưu trữ điện. Gọi $F(t)$ là năng lượng điện ($\text{kWh}$) lưu trữ được kể từ thời điểm hệ thống bắt đầu hoạt động đến thời điểm $t$, trong đó $t$ là thời gian tính theo giờ $(0\le t\le 12)$ và thời điểm hệ thống bắt đầu hoạt động ứng với $t=0$. Biết rằng $F(0)=0$.
Tốc độ lưu trữ năng lượng điện ($\text{kW}$) của hệ thống này là hàm số $f(t)=F^{\prime }(t)$ với $0\le t\le 12$. Số liệu ghi nhận được ở một ngày cụ thể trong năm cho thấy $f(t)=-0,3t^2+3,6t$ với $0\le t\le 12$.

Một chất điểm bắt đầu chuyển động thẳng đều với vận tốc $v_0$. Sau $4$ giây, chất điểm gặp chướng ngại vật nên phải giảm tốc độ với vận tốc là $v(t)=-\frac{5}{2}t+a\text{ (m/s)}$, $(t\ge 4)$ cho đến khi dừng hẳn. Quãng đường chất điểm đi được kể từ lúc chuyển động đến khi dừng hẳn là $80\text{ m}$. Các khẳng định sau đúng hay sai?

Giả sử lợi nhuận biên (tính bằng triệu đồng) của một sản phẩm được mô hình hóa bằng công thức $P^{\prime }(x)=-0,0008x+10,4$. Ở đây $P(x)$ là lợi nhuận (tính bằng triệu đồng) khi bán được $x$ đơn vị sản phẩm.

Một vật chuyển động chậm dần đều với vận tốc $v(t)=180-20t$ (m/s). Tính quãng đường mà vật di chuyển được từ thời điểm $t=0$ (s) đến thời điểm mà vật dừng lại.

Một cây cà chua khi mới trồng có chiều cao $15\text{ cm}$. Gọi $h(t)$ là chiều cao của cây cà chua tại thời điểm đúng $t$ tuần sau khi trồng (đơn vị: $\text{cm}$, $0\le t\le 16$). Biết rằng tốc độ tăng chiều cao của cây cà chua đó được cho bởi hàm số $h^{\prime }(t)=-0,02t^3+0,32t^2$ (đơn vị: $\text{cm/tuaˆˋn}$).

Một bồn chứa hình trụ có diện tích đáy $S=100{\text{ m}}^2$ đang chứa $1000{\text{ m}}^3$ hóa chất lỏng. Do sự cố, hóa chất bị rò rỉ ra ngoài qua một lỗ hổng ở đáy. Đồng thời, do nhiệt độ cao, hóa chất cũng bị bốc hơi khỏi bề mặt. Tốc độ rò rỉ tại thời điểm $t$ (giờ) kể từ lúc bắt đầu sự cố tỉ lệ thuận với căn bậc hai của chiều cao cột chất lỏng $h(t)$ còn lại trong bồn: $v_r(t)=10\sqrt{h(t)}$ (${\text{m}}^3/$giờ). Tốc độ bốc hơi tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt tiếp xúc (là đáy trên của hình trụ) và thay đổi theo thời gian: $v_b(t)=\frac{200}{t+1}$ (${\text{m}}^3/$giờ). Gọi $V(t)$ là thể tích hóa chất còn lại trong bồn tại thời điểm $t$ (giờ). Biết $V(0)=1000{\text{ m}}^3$.

Một quần thể vi khuẩn $(A)$ có số lượng cá thể là $P(t)$ tại thời điểm $t$ phút quan sát được phát hiện thay đổi với tốc độ là $P^{\prime }(t)=a\cdot e^{0,1t}+150e^{-0,03t}$ (vi khuẩn/phút), $(a\in \mathbb{R})$. Biết rằng lúc bắt đầu quan sát, quần thể có $200000$ vi khuẩn và đạt tốc độ tăng trưởng là $350$ vi khuẩn/phút.

Một vật đang chuyển động với vận tốc $v=72\text{ (km/h)}$ thì thay đổi vận tốc với gia tốc được tính theo thời gian $t$ là $a(t)=-4+2t{\text{ (m/s}}^2\text{)}$.

Nhiệt độ trung bình của Trái Đất có xu hướng tăng do nồng độ ${\text{CO}}_2$ trong khí quyển. Giả sử lượng ${\text{CO}}_2$ trong khí quyển (tính bằng ppm - parts per million) được mô tả bởi phương trình: $C(t)=100+20t-2t^2$, trong đó $t$ được tính theo năm, $t=0$ ứng với năm $2025$. Mối quan hệ giữa nhiệt độ trung bình của Trái Đất $T(t)$ (tính bằng ${}^{\circ }\text{C}$) và nồng độ ${\text{CO}}_2$ được mô tả bởi phương trình: $T(t)={\int }_0^{t}kC(x)\mathrm{d}x$ với hằng số $k=0,005$ (mức độ ảnh hưởng của ${\text{CO}}_2$ lên nhiệt độ). Nếu không có biện pháp giảm phát thải ${\text{CO}}_2$, nhiệt độ trung bình của Trái Đất có thể tăng thêm bao nhiêu ${}^{\circ }\text{C}$ từ năm $2025$ đến năm $2040$?

Nhiệt độ trung bình của Trái Đất có xu hướng tăng do nồng độ ${\text{CO}}_2$ trong khí quyển. Giả sử lượng ${\text{CO}}_2$ trong khí quyển (tính bằng ppm - parts per million) được mô tả bởi phương trình: $C(t)=200+20t-2t^2$, trong đó $t$ được tính theo năm, $t=0$ ứng với năm $2025$. Mối quan hệ giữa nhiệt độ trung bình của Trái Đất $T(t)$ (tính bằng ${}^{\circ }\text{C}$) và nồng độ ${\text{CO}}_2$ được mô tả bởi phương trình: $T(t)={\int }_0^{t}kC(x)\mathrm{d}x$ với hằng số $k=0,005$ (mức độ ảnh hưởng của ${\text{CO}}_2$ lên nhiệt độ). Nếu không có biện pháp giảm phát thải ${\text{CO}}_2$, nhiệt độ trung bình của Trái Đất có thể tăng thêm bao nhiêu ${}^{\circ }\text{C}$ từ năm $2025$ đến năm $2040$?

Một quần thể vi khuẩn ban đầu có $500$ con. Gọi $P(t)$ là số lượng vi khuẩn của quần thể đó tại thời điểm $t$, trong đó $t$ tính theo giờ ($t\ge 0$). Tốc độ tăng trưởng vi khuẩn của quần thể này tại thời điểm $t$ được cho bởi hàm số $P^{\prime }(t)=kt$, trong đó $k$ là một hằng số. Biết rằng sau $2$ giờ, số lượng vi khuẩn của quần thể tăng lên thành $1200$ vi khuẩn.

Một xe ô tô sau khi chờ hết đèn đỏ đã bắt đầu chuyển động. Trong $6$ phút đầu tiên với tốc độ được biểu thị bằng đồ thị là đường cong parabol; biết rằng sau $5$ phút thì xe đạt đến tốc độ cao nhất $1000\text{ m/phuˊt}$ và bắt đầu giảm tốc độ. Sau khi đi được $6$ phút thì xe chuyển động đều (tham khảo hình vẽ). Quãng đường xe đi được sau $8$ phút đầu tiên kể từ khi hết đèn đỏ là bao nhiêu mét?

Trong một nhà máy, tốc độ tiêu thụ điện năng của một dây chuyền sản xuất sau khi khởi động có xu hướng giảm dần theo thời gian và tiến về mức ổn định. Giả sử sau khi bắt đầu vận hành được $t$ giờ, tốc độ tiêu thụ điện năng của dây chuyền sản xuất này được mô hình bởi hàm số $E^{\prime }(t)=A+e^{-0,4t}$ (đơn vị: $\text{kWh}$/giờ) ($0\le t\le 10$), trong đó $E(t)$ ($\text{kWh}$) là lượng điện năng tiêu thụ tính từ lúc bắt đầu vận hành, $A$ là hằng số dương. Biết rằng trong $10$ giờ đầu tiên, dây chuyền đã tiêu thụ tổng cộng $150\text{ kWh}$.

Một lon sữa cho trẻ em được lấy ra khỏi tủ lạnh và đặt trên bàn để rã đông. Nhiệt độ của lon sữa tại thời điểm lấy ra khỏi tủ lạnh là $-4^{\circ }\text{C}$ và sau $t$ giờ, tốc độ tăng nhiệt độ của lon sữa được cho bởi công thức: $T^{\prime }(t)=7{\text{e}}^{-0,35t}$ (${}^{\circ }\text{C}$/giờ) cho đến khi lon sữa đạt nhiệt độ môi trường là $10^{\circ }\text{C}$.

Tại thời điểm $t=0$, một chiếc xe đang chuyển động về một hướng với vận tốc ban đầu $v_0=10\text{ (m/s)}$, gia tốc của xe từ thời điểm đó được tính bằng công thức $a(t)=-2t+4{\text{ (m/s}}^2\text{)}$. Sau thời điểm đó 3 giây, do gặp chướng ngại vật nên xe bắt đầu phanh gấp và chuyển động biến đổi đều với gia tốc mới $a_m(t)=-6{\text{ (m/s}}^2\text{)}$.

Một người chuyển động trên một quãng đường thẳng, mối quan hệ giữa vận tốc và thời gian được minh họa như hình vẽ. Đường cong trong hình vẽ là một phần của parabol.

Trong một trò chơi điện tử, có bốn chất điểm $A,B,C,D$ đang di chuyển trên các đường thẳng song song như hình vẽ. Lập trình viên đã lập trình vận tốc của các chất điểm $A,B,C$ lần lượt là $v_A(t)=t+2$; $v_B(t)=2t$ và $v_C(t)=11-2t$ (Với $t$ tính bằng giây từ lúc bắt đầu chuyển động và $v$ tính bằng $\text{m/s}$ và giả thiết rằng khi $v<0$ thì chất điểm đang di chuyển từ phải qua trái)

Biết vận tốc của chất điểm $D$ tại một thời điểm bất kì được tính bằng vận tốc nhỏ nhất của ba chất điểm $A,B,C$. Quãng đường chất điểm $D$ đi được trong $5$ giây đầu tiên bằng bao nhiêu mét?

Cây cà chua khi trồng có chiều cao $5\text{ cm}$. Tốc độ tăng chiều cao của cây cà chua sau khi trồng $t$ tuần được cho bởi hàm số $v(t)=-0,1t^3+t^2$, đơn vị: centimét/tuần. Gọi $h(t)$ là độ cao của cây cà chua ở tuần thứ $t$, đơn vị: centimét. Các mệnh đề sau đúng hay sai?

Có hai chất điểm $A,B$ đang chuyển động thì xảy ra va chạm (tham khảo hình vẽ bên dưới). Biết rằng sau khi va chạm hai chất điểm di chuyển về hai hướng ngược nhau, chất điểm $A$ di chuyển tiếp với tốc độ $v_1(t)=6-3t\text{ (m/s)}$, chất điểm $B$ di chuyển với tốc độ $v_2(t)=12-4t\text{ (m/s)}$ trước khi cả hai dừng lại, $t$ là thời gian tính bằng giây, thời điểm ban đầu $t=0$ là lúc xảy ra va chạm.

Giả sử rằng khi $t$ năm tuổi, một máy công nghiệp A tạo ra doanh thu với tốc độ $R^{\prime }(t)=783-3t^2$ (triệu đồng/năm), thời điểm $t=0$ tính từ lúc máy A bắt đầu hoạt động, ở đây $R(t)$ là doanh thu của máy A khi nó được $t$ năm tuổi. Biết rằng chi phí biên cho vận hành và bảo trì là $C^{\prime }(t)=48+12t^2$ (triệu đồng/năm).