天添资源网 http://www.ttzyw.com/
课时跟踪检测(二十四) 平面向量应用举例
层级一 学业水平达标
1.已知三个力f1=(-2,-1),f2=(-3,2),f3=(4,-3)同时作用于某物体上一点,为使物体保持平衡,再加上一个力f4,则f4=( )
A.(-1,-2) B.(1,-2)
C.(-1,2) D.(1,2)
解析:选D 由物理知识知f1+f2+f3+f4=0,故f4=-(f1+f2+f3)=(1,2).
2.人骑自行车的速度是v1,风速为v2,则逆风行驶的速度为( )
A.v1-v2 B.v1+v2
C.|v1|-|v2| D.
解析:选B 由向量的加法法则可得逆风行驶的速度为v1+v2.注意速度是有方向和大小的,是一个向量.
3.已知四边形ABCD各顶点坐标是A,B,C,D,则四边形ABCD是( )
A.梯形 B.平行四边形
C.矩形 D.菱形
解析:选A ∵=,=(3,4),
∴=,∴∥,即AB∥DC.
又||==,||==5,
∴||≠||,∴四边形ABCD是梯形.
4.在△ABC中,AB=3,AC边上的中线BD=,·=5,则的长为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选B ∵=-=-,
∴=2=-·+,
即=1.∴||=2,即AC=2.
5.已知△ABC满足=·+·+·,则△ABC是( )
天添资源网 http://www.ttzyw.com/
天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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+·,
∴·=0,∴⊥,
∴△ABC是直角三角形.
6.已知力F=(2,3)作用于一物体,使物体从A(2,0)移动到B(-2,3),则力F对物体所做的功是________.
解析:∵=(-4,3),
∴W=F·s=F·=(2,3)·(-4,3)=-8+9=1.
答案:1
7.用两条成120°角的等长绳子悬挂一个灯具,已知灯具重量为10 N,则每根绳子的拉力大小为________ N.
解析: 如图,由题意,得∠AOC=∠COB=60°,||=10,
则||=||=10,即每根绳子的拉力大小为10 N.
答案:10
8.已知A,B是圆心为C,半径为的圆上的两点,且|AB|=,则·=________.
解析:由弦长|AB|=,可知∠ACB=60°,
·=-·=-||||cos∠ACB=-.
答案:-
9.已知△ABC是直角三角形,CA=CB,D是CB的中点,E是AB上的一点,且AE=2EB.求证:AD⊥CE.
证明:如图,以C为原点,CA所在直线为x轴,建立平面直角坐标系.
设AC=a,则A(a,0),B(0,a),
D,C(0,0),E.
所以=,
=.
天添资源网 http://www.ttzyw.com/
天添资源网 http://www.ttzyw.com/
所以·=-a·a+·a=0,
所以⊥,即AD⊥CE.
10.已知点A(2,-1).求过点A与向量a=(5,1)平行的直线方程.
解:设所求直线上任意一点P(x,y),
则=(x-2,y+1).
由题意知∥a,故5(y+1)-(x-2)=0,
即x-5y-7=0.
故过点A与向量a=(5,1)平行的直线方程为
x-5y-7=0.
层级二 应试能力达标
1.已知一条两岸平行的河流河水的流速为2 m/s,一艘小船以垂直于河岸方向10 m/s的速度驶向对岸,则小船在静水中的速度大小为( )
A.10 m/s B.2 m/s
C.4 m/s D.12 m/s
解析:选B 设河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,船的实际速度为v,则|v1|=2,|v|=10,v⊥v1,∴v2=v-v1,v·v1=0,
∴|v2|==2(m/s).
2.在△ABC中,AB=3,AC=2,=,则·的值为( )
A.- B.
C.- D.
解析:选C 因为=,所以点D是BC的中点,则=(+),==(-),所以·=(+)·(-)=(-)=(22-32)=-,选C.
3.如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若·=,则·的值是( )
A. B.2
C.0 D.1
天添资源网 http://www.ttzyw.com/
天添资源网 http://www.ttzyw.com/
解析:选A ∵=+,·=·(+)=·+·=·=||=,∴||=1,||=-1,
∴·=(+)·(+)=·+·=-(-1)+1×2=-2++2=,故选A.
4.如图,设P为△ABC内一点,且2+2+=0,则S△ABP∶S△ABC=( )
A. B.
C. D.
解析:选A 设AB的中点是D.
∵+=2=-,
∴=-,
∴P为CD的五等分点,
∴△ABP的面积为△ABC的面积的.
5.若O为△ABC所在平面内一点,且满足(-)·(+-2)=0,则△ABC的形状为________.
解析:(-)·(+-2)
=(-)·(-+-)
=(-)·(+)
=||2-||2=0,
∴||=||.
答案:等腰三角形
6.如图所示,在倾斜角为37°(sin 37°=0.6),高为2 m的斜面上,质量为5 kg的物体m沿斜面下滑,物体m受到的摩擦力是它对斜面压力的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(g=9.8 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
W1=F·s=|F||s|cos 90°=0(J);
重力对物体m所做的功为
W2=G·s=|G||s|cos 53°=5×9.8××0.6=98(J).
答案:0 98
天添资源网 http://www.ttzyw.com/
天添资源网 http://www.ttzyw.com/
7.如图所示,一个物体受到同一平面内三个力F1,F2,F3的作用,沿北偏东45°的方向移动了8 m,其中|F1|=2 N,方向为北偏东30°;|F2|=4 N,方向为北偏东60°;|F3|=6 N,方向为北偏西30°,求合力F所做的功.
解:以O为原点,正东方向为x轴的正方向建立平面直角坐标系,如图所示,则F1=(1,),F2=(2,2),F3=(-3,3),所以F=F1+F2+F3=(2-2,2+4).又位移s=(4,4),故合力F所做的功为
W=F·s
=(2-2)×4+(2+4)×4
=4×6
=24(J).
即合力F所做的功为24 J.
8.如图,平行四边形ABCD中,E,F分别是AD,AB的中点,G为BE与DF的交点.若=a,=b.
(1)试以a,b为基底表示,;
(2)求证:A,G,C三点共线.
解:(1)=-=b-a,
=-=a-b.
(2)证明:因为D,G,F三点共线,则=λ,
即=+λ=λa+(1-λ)b.
因为B,G,E三点共线,则=μ,
即=+μ=(1-μ)a+μb,
由平面向量基本定理知
解得λ=μ=,
∴=(a+b)=,
所以A,G,C三点共线.
天添资源网 http://www.ttzyw.com/