1、2.5.2向量在物理中的应用一、基础过关1一质点受到平面上的三个力F1,F2,F3(单位:牛顿)的作用而处于平衡状态,已知F1,F2成90角,且F1,F2的大小分别为2和4,则F3的大小为 ()A6 N B2 N C2 N D2 N2用力F推动一物体水平运动s m,设F与水平面的夹角为,则对物体所做的功为()A|F|s BFcos sCFsin s D|F|cos s3两个大小相等的共点力F1,F2,当它们夹角为90时,合力大小为20 N,则当它们的夹角为120时,合力大小为 ()A40 N B10 NC20 N D10 N4共点力F1(lg 2,lg 2),F2(lg 5,lg 2)作用在物
2、体M上,产生位移s(2lg 5,1),则共点力对物体做的功W为 ()Alg 2 Blg 5 C1 D25已知作用在点A的三个力f1(3,4),f2(2,5),f3(3,1)且A(1,1),则合力ff1f2f3的终点坐标为 ()A(9,1) B(1,9) C(9,0) D(0,9)6质点P在平面上作匀速直线运动,速度向量(4,3)(即点P的运动方向与相同,且每秒移动的距离为|个单位)设开始时点P的坐标为(10,10),则5秒后点P的坐标为 ()A(2,4) B(30,25)C(10,5) D(5,10)7若(2,2),(2,3)分别表示F1,F2,则|F1F2|为_8一个重20 N的物体从倾斜角
3、为,斜面长1 m的光滑斜面顶端下滑到底端,若重力做的功是10 J,则_.二、能力提升9如图所示,小船被绳索拉向岸边,船在水中运动时设水的阻力大小不变,那么小船匀速靠岸过程中,下列说法中正确的是_(写出正确的所有序号)绳子的拉力不断增大;绳子的拉力不断变小;船的浮力不断变小;船的浮力保持不变10在水流速度为4千米/小时的河流中,有一艘船沿与水流垂直的方向以8千米/小时的速度航行,求船实际航行的速度的大小11如图所示,两根绳子把重1 kg的物体W吊在水平杆子AB上,ACW150,BCW120,求A和B处所受力的大小(绳子的重量忽略不计,g10 N/kg)12质量m2.0 kg的木块,在平行于斜面向
4、上的拉力F10 N的作用下,沿倾斜角30的光滑斜面向上滑行|s|2.0 m的距离(1)分别求物体所受各力对物体所做的功;(2)在这个过程中,物体所受各力对物体做功的代数和是多少?三、探究与拓展13已知e1(1,0),e2(0,1),今有动点P从P0(1,2)开始,沿着与向量e1e2相同的方向做匀速直线运动,速度大小为|e1e2|;另一动点Q从Q0(2,1)开始,沿着与向量3e12e2相同的方向做匀速直线运动,速度大小为|3e12e2|,设P、Q在t0 s时分别在P0、Q0处,问当时所需的时间t为多少?2.5.2向量在物理中的应用 答案1C2.D3.B4.D5.A6.C7.58.309. 104
5、千米/小时11解设A、B处所受的力分别为f1、f2,10 N的重力用f表示,则f1f2f,以重力的作用点C为f1、f2、f的始点,作右图,使f1,f2,f,则ECG18015030,FCG18012060.|cos 30105.|cos 60105.在A处受力为5 N,在B处受力为5 N.12解(1)木块受三个力的作用,重力G,拉力F和支持力FN,如图所示拉力F与位移s方向相同,所以拉力对木块所做的功为:WFFs|F|s|cos 020(J)支持力FN与位移方向垂直,不做功,所以WNFNs0.重力G对物体所做的功为:WGGs|G|s|cos(90)19.6(J)(2)物体所受各力对物体做功的代数和为:WWFWNWG0.4(J)13解e1e2(1,1),|e1e2|,其单位向量为(,);3e12e2(3,2),|3e12e2|,其单位向量为(,),如图依题意,|t,|t,|(,)(t,t),|(,)(3t,2t),由P0(1,2),Q0(2,1),得P(t1,t2),Q(3t2,2t1),(1,3),(2t1,t3),0,即2t13t90,解得t2.当时所需的时间为2 s.