1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。9.4向 量 应 用1用向量方法解决平面几何问题建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面几何问题转化为向量问题;通过向量运算,研究几何元素之间的关系,如距离、夹角等问题;把运算结果“翻译”成几何关系2向量在物理中的应用(1)物理问题中常见的向量有力、速度、位移等(2)向量的加减法运算体现在一些物理量的合成和分解中(3)动量mv是向量的数乘运算(4)功是力F与位移s的数量积1已知两个力F1,F2的夹角为90,它们的合力大小为10 N,合力与F1的夹角
2、为60,那么F1的大小为()A5N B5 NC10 N D5 N【解析】选B.如图可知|F1|F|cos 605(N).2已知A,B,C,D四点的坐标分别是(1,0),(4,3),(2,4),(0,2),则此四边形为()A梯形 B菱形 C矩形 D正方形【解析】选A.由题意得(3,3),(2,2),所以,|,所以四边形为梯形3已知四边形ABCD的三个顶点A(0,2),B(1,2),C(3,1),且2,则顶点D的坐标为()A BC(3,2) D(1,3)【解析】选A.设D(x,y),则(4,3),(x,y2),由2得,所以所以顶点D的坐标为.4某人从点O向正东走30 m到达点A,再向正北走30 m
3、到达点B,则此人的位移的大小是_m,方向是北偏东_【解析】如图所示,此人的位移是,且,则|60(m),tan BOA,所以BOA60.所以方向为北偏东30.答案:60305如图,正方形ABCD的边长为a,E,F分别为AB,BC的中点,AF与DE交于点M.求EMF.【解析】建立如图所示的平面直角坐标系,因为正方形ABCD的边长为a,所以A(0,0),D(0,a),E,F,因为0,所以,即AFDE.所以EMF90.一、单选题1在四边形ABCD中,若(1,2),(4,2),则该四边形的面积为()A B2 C5 D10【解析】选C.因为0,所以ACBD.所以四边形ABCD的面积S|25.2一条河的宽度
4、为d,水流的速度为v2,一船从岸边A处出发,垂直于河岸线航行到河的正对岸的B处,船在静水中的速度是v1,则在航行过程中,船的实际速度的大小为()A|v1| BC D|v1|v2|【解析】选C.画出船过河的简图(图略)可知,实际速度是v1与v2的和,由勾股定理知选C.3若O是ABC所在平面内一点,且满足|2|,则ABC的形状是()A锐角三角形 B直角三角形C钝角三角形 D等边三角形【解析】选B.因为|,|2|,所以|,则0,所以BAC90,即ABC是直角三角形4若O是ABC内一点,0,则O为ABC的()A内心 B外心 C垂心 D重心【解析】选D.如图,取AB的中点E,连接OE,则2.又0,所以2
5、.又O为公共点,所以O,C,E三点共线,且|2|.所以O为ABC的重心5用两条成60的绳索拉船,每条绳的拉力大小是12 N,则合力的大小约为(精确到0.1 N)()A20.6 N B18.8 NC20.8 N D36.8 N【解析】选C.设两条绳索的拉力F1,F2的合力为F合如图所示,则| |12,F合,连接BD交AC于M,BAM30,所以|F合|2|212cos 301220.8(N).二、填空题6在平面直角坐标系中,力F(2,3)作用一物体,使物体从点A(2,0)移动到点B(4,0),则力F对物体做的功为_【解析】根据题意,力F对物体做的功为WF(2,3)(42,00)22304.答案:4
6、7正方形OABC的边长为1,点D,E分别为AB,BC的中点,则cos DOE_【解析】以OA,OC所在直线为坐标轴建立平面直角坐标系,如图所示,由题意知:,故cos DOE.答案:8河水的流速为5 m/s,若一艘小船沿垂直于河岸方向以12 m/s的速度驶向对岸,则小船在静水中的速度大小为_m/s.【解析】设小船在静水中的速度为v1,河水的流速为v2,v1与v2的合速度为v.因为为了使航向垂直河岸,船头必须斜向上游方向,即小船在静水中的速度v1斜向上游方向,河水速度v2平行于河岸,合速度v指向对岸,所以静水速度|v1|13(m/s).答案:139如图所示,两根绳子把质量为1 kg的物体吊在水平杆
7、AB上(绳子的质量忽略不计,g10 m/s2),绳子在A,B处与铅垂方向的夹角分别为30,60,则绳子AC和BC的拉力大小分别为_,_【解析】设绳子AC和BC的拉力分别为f1,f2,物体的重力用f表示,则|f|10 N,f1f2f,如图,以C为起点,f1,f2,f,则ECG30,FCG60,所以|cos 30105,|cos 60105,所以绳子AC的拉力大小为5 N,绳子BC的拉力大小为5 N.答案:5 N5 N三、解答题10已知在RtABC中,C90,设ACm,BCn.若D为斜边AB的中点,求证:CDAB.【证明】以C为坐标原点,边CB,CA所在的直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,如
8、图所示,由题意得,A(0,m),B(n,0),则(n,m),因为D为AB的中点,所以D,.所以|,|,所以|,即CDAB.11如图,用两根分别长5米和10米的绳子,将100 N的物体吊在水平屋顶AB上,平衡后,G点距屋顶距离恰好为5米,求A处所受力的大小(绳子的重量忽略不计).【解析】如图,由已知条件可知AG与铅垂方向成45角,BG与铅垂方向成60角设A处所受力为Fa,B处所受力为Fb,物体的重力为G,因为EGC60,EGD45,则有|Fa|cos 45|Fb|cos 60|G|100,且|Fa|sin 45|Fb|sin 60,由解得|Fa|15050,所以A处所受力的大小为(15050)N
9、.一、选择题1坐标平面内一只小蚂蚁以速度v(1,2)从点A(4,6)处移动到点B(7,12)处,其所用时间为()A2 B3 C4 D8【解析】选B.因为|v|,|,所以时间t3.2已知ABC满足AB2,则ABC是()A等边三角形 B锐角三角形C直角三角形 D钝角三角形【解析】选C.由题意得,2()2,所以0,所以,即CACB,所以ABC是直角三角形3在平面直角坐标系xOy中,已知A(1,0),B(0,1),点C在第一象限内,AOC,且OC2.若,则的值是()A B1C D1【解析】选D.由题意,知(1,0),(0,1).设C(x,y),则(x,y).因为,所以(x,y)(1,0)(0,1)(,
10、).所以又因为AOC,OC2,所以x2cos ,y2sin 1,所以1.4已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3).若OAB为直角三角形,则a与b的关系有可能是()Aba Bba3Cba3 Dba31【解析】选B.由题意,知(0,b),(a,a3),(a,a3b).因为OAB为直角三角形,所以若,则0,即a3b0,当b0时,点O与点A重合;当a0时,点O与点B重合,故a3b0,即OA与OB不垂直若,则0,即b(a3b)0,又b0,故ba3.若,则0,即a2a3(a3b)0,又a0,故a3b0,即ba3.故当OAB为直角三角形时,有ba3或ba3.只有B符合题意二、填空题5如图,在ABC
11、中,O为BC中点,若AB1,AC3,BAC60,则|_【解析】根据题意,O为BC的中点,所以(),|2(222)(12213cos 6032),所以|.答案:6已知i,j,k为共面的三个单位向量,且ij,则(ik)(jk)的取值范围为_【解析】由ij得ij0,又i,j为单位向量,则|ij|,则(ik)(jk)ij(ij)kk2(ij)k1|ij|cos ij,k1cos ij,k1,由1cos ij,k1,得(ik)(jk)的取值范围是1,1.答案:1,17如图所示,在倾斜角为37(sin 370.6),高为2 m的斜面上,质量为5 kg的物体m沿斜面下滑至底部,物体m受到的摩擦力是它对斜面压
12、力的0.5倍,则斜面对物体m的支持力所做的功为_J,重力所做的功为_J(g9.8 m/s2).【解析】物体m的位移大小为|s|(m),则支持力对物体m所做的功为W1Fs|F|s|cos 900(J);重力对物体m所做的功为W2Gs|G|s|sin 3759.80.698(J).答案:0988如图所示,已知O为坐标原点,点A(3,0),B(4,4),C(2,1),则AC和OB的交点P的坐标为_【解析】设tt(4,4)(4t,4t),则(4t3,4t),(2,1)(3,0)(1,1).由,共线,得(4t3)14t(1)0,解得t.所以(4t,4t),所以点P的坐标为.答案:三、解答题9一架飞机从A
13、地向北偏西60方向飞行1 000 km到达B地,因大雾无法降落,故转向C地飞行,若C地在A地的南偏西60方向,并且A,C两地相距2 000 km,求飞机从B地到C地的位移【解析】方法一:由题意得|1 000 km,|2 000 km,BAC60,所以|2|2|2|22|cos 602 00021 000222 0001 0003106,所以|1 000 km,所以|2|2|2,所以ABC90.取AC的中点D,由|2|且BAD60,知的方向为正南方向,有ABD60,于是DBC30.所以飞机从B地到C地的位移的大小为1 000 km,方向为南偏西30.方法二:建立如图所示的平面直角坐标系,并取a5
14、00,则(2a cos 150,2a sin 150)(a,a),(4a cos 210,4a sin 210)(2a,2a),所以(a,3a),|2a,即|1 000(km).又cos ACB,所以ACB30.结合图形可知的方向为南偏西30,所以飞机从B地到C地的位移的大小为1 000 km,方向为南偏西30.10求等腰直角三角形中两直角边上的中线所成的钝角的余弦值【解析】如图,分别以等腰直角三角形的两直角边所在的直线为x轴、y轴建立平面直角坐标系,设A(2a,0),B(0,2a),则D(a,0),C(0,a),所以(2a,a),(a,2a),不妨设,的夹角为,则cos .故所求钝角的余弦值为.关闭Word文档返回原板块