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第二章 2.4
一、選擇題
1.已知點(diǎn)A(7,1)、B(1,4),直線y=ax與線段AB交于點(diǎn)C,且=2,則a等于( )
A.2 B.1
C. D.
[答案] A
[解析] 設(shè)C(x,y),則(x-7,y-1)=(2-2x,8-2y),
∴,∴.
∴3=a3,∴a=2.
2.已知點(diǎn)A(2,1)、B(3,2)、C(-1,4),則△ABC的面積為( )
A. B.3
C.3 D.6
[答案] B
[解析] 由=(1,1),=(-3,3),
得=1(-3)+13=0,
∴AB⊥AC,∴△ABC為直角三角形
2、,且∠A=90.
∴S△ABC=||||=3=3.
3.已知直線l:mx+2y+6=0,向量(1-m,1)與l平行,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.-1 B.1
C.2 D.-1或2
[答案] D
[解析] 由已知向量(1-m,1)與向量(-2,m)平行,
∴m(1-m)-1(-2)=0,
∴m=-1或2,故選D.
4.若向量=(2,2)、=(-2,3)分別表示兩個力F1、F2,則|F1+F2|為( )
A.(0,5) B.(4,-1)
C.2 D.5
[答案] D
[解析] |F1+F2|=|+|=|(2,2)+(-2,3)|=|(0,5)|=5.
5.一船
3、從某河的一岸駛向另一岸,船速為v1、水速為v2,已知船可垂直到達(dá)對岸,則( )
A.|v1|<|v2| B.|v1|>|v2|
C.|v1|≤|v2| D.|v1|≥|v2|
[答案] B
[解析] 如圖,=v2,=v1,
由圖知:||>||,又||=||,
∴||>||,即|v1|>|v2|.
6.初速度為v0,發(fā)射角為θ,若要使炮彈在水平方向的速度為v0,則發(fā)射角θ應(yīng)為( )
A.15 B.30
C.45 D.60
[答案] D
[解析] 炮彈的水平速度v=v0cosθ=v0,
∴cosθ=.
∴θ=60.
二、填空題
7.一質(zhì)點(diǎn)受到平面上的三個力
4、F1、F2、F3(單位:N)的作用而處于平衡狀態(tài).已知F1、F2成60角,且F1、F2的大小分別為2和4,則F3的大小為________N.
[答案] 2
[解析] ∵|F1|=2,|F2|=4,〈F1,F(xiàn)2〉=60,且F1+F2+F3=0
∴|F3|2=|-(F1+F2)|2=|F1|2+|F2|2+2|F1||F2|cos〈F1,F(xiàn)2〉=22+42+224 cos60=28.
故|F3|=2.
8.點(diǎn)P在平面上作勻速直線運(yùn)動,速度向量v=(4,-3)(即點(diǎn)P的運(yùn)動方向與v相同,且每秒移動的距離為|v|個單位).設(shè)開始時點(diǎn)P的坐標(biāo)為(-10,10),則5 s后點(diǎn)P的坐標(biāo)為_____
5、_.
[答案] (10,-5)
[解析] ,∴P(10,-5).
三、解答題
9.已知A(-1,2)、B(0,-2),且2||=3||,若點(diǎn)D在線段AB上,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
[解析] 設(shè)D(x,y),由題意知,2||=3||,
且點(diǎn)D在線段AB上,所以2=3,
即2(x+1,y-2)=3(-x,-2-y).
所以,解得.
故D點(diǎn)坐標(biāo)為.
10.在傾斜角為θ(cosθ=0.8),高h(yuǎn)=2.0 m的斜面上,質(zhì)量為m=5.0 kg的物體沿斜面下滑,物體受到的摩擦力是它對斜面壓力的0.50倍,如圖所示,設(shè)g=10 m/s2.求物體由斜面頂端滑到底端的過程中,物體所受各力對物體所做的功
6、.
[解析] 物體受三個力的作用,重力G,摩擦力f,斜面對物體的支持力FN.位移的大小|s|==(m).
支持力對物體所做的功為:
WFN=FNs=|FN||s|cos90=0.
重力對物體所做的功為:
WG=Gs=|G||s|cos(90-θ)=500.6=100(J).
摩擦力對物體所做的功為:Wf=fs=|f||s|cos180
=500.80.50(-1)=66.7(J).
一、選擇題
1.在△ABC中,D為BC邊的中點(diǎn),已知A=a、A=b,則下列向量中與A同向的是( )
A. B.+
C. D.-
[答案] A
[解析] A=A+A=(a+b)
7、,而是與a+b同方向的單位向量,故選A.
2.已知點(diǎn)O為△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),滿足==,則點(diǎn)O是△ABC的( )
A.外心 B.內(nèi)心
C.垂心 D.重心
[答案] C
[解析] ∵=,
∴(-)=0,
∴=0.
∴⊥.
∴OB⊥CA.
同理,可證OA⊥BC,OC⊥AB.
故點(diǎn)O是△ABC的垂心.
3.如圖,兩條繩提一個物體,每條繩用力5 N,繩夾角為60,則物體重量W為( )
A.5 N B.5 N
C.5 N D.10 N
[答案] B
[解析] W=2|F1|cos30=25=5 N.
4.已知P、Q為△ABC內(nèi)的兩點(diǎn),且=+,=+,則△
8、APQ的面積與△ABC的面積之比為( )
A. B.
C. D.
[答案] D
[解析] 如圖,根據(jù)題意,P、Q為△ABC中位線DE、DF的中點(diǎn),PQ=EF=BC,而A到PQ的距離是到BC距離的,根據(jù)三角形的面積公式可知,S△APQ=S△ABC.
二、填空題
5.△ABC的外接圓的圓心為O,兩條邊上的高的交點(diǎn)為H,=m(++),則實(shí)數(shù)m=________.
[答案] 1
[解析] 取BC的中點(diǎn)D,則+=2.且OD⊥BC,AH⊥BC,
由=m(++),
可得+=m(+2),
∴=(m-1)+2m.
=(m-1)+2m,
即0=(m-1)+0,
故得到m=1.
9、6.某重量為P的物體用繩子縛著,某人手拉著繩子在水平面上勻速行走,若物體與地面間的滑動摩擦系數(shù)μ=,那么繩子與地面成________角時,拉力最?。?
[答案] 30
[解析] 如圖,
由題設(shè)知,
∴|F|==
==,
∴θ=30時,|F|最小,|F|min=.
三、解答題
7.某人在靜水中游泳,速度為4 km/h.
(1)如果他徑直游向河的對岸,水流的速度大小為4 km/h,他實(shí)際上沿什么方向前進(jìn)?速度大小為多少?(2)他必須朝哪個方向游才能沿與水流的垂直方向前進(jìn)?實(shí)際前進(jìn)的速度大小為多少?
[解析] (1)如圖甲所示,由于v實(shí)=v水+v人,
∴|v實(shí)|==8(km/
10、h).
又tanθ===,∴θ=60.
(2)如圖乙所示,根據(jù)平行四邊形法則及解直角三角形知識可得|v實(shí)|===4(km/h).
又tanθ===,∴θ=arctan.
答:(1)他實(shí)際沿水流方向成60角的方向前進(jìn),大小為8 km/h.
(2)他必須沿水流方向成90+arctan角的方向前進(jìn),大小為4 km/h.
8.如圖所示,若D是△ABC內(nèi)的一點(diǎn),且AB2-AC2=DB2-DC2,求證:AD⊥BC.
[解析] 設(shè)=a、=b、=e、=c、=d,
則a=e+c,b=e+d,
所以a2-b2=(e+c)2-(e+d)2=c2+2ec-2ed-d2,由條件知:a2=c2-
11、d2+b2,
所以ec=ed,即e(c-d)=0,即=0,
所以AD⊥BC.
9.在Rt△ABC中,∠C=90,BC=4,AC=6,求兩條直角邊的中線所夾的銳角的余弦值.
[解析] 解法一:如圖(1),在Rt△ABC中,∠C=90,D、E分別是BC、AC邊的中點(diǎn),BC=4,AC=6.
則CD=2,CE=3,
∴||===2,
||==5,
=(+)(+)
=+++
=63+0+0+24=26.
設(shè)與的夾角為θ,
則cosθ===.
故直線AD與BE所夾的銳角的余弦值為.
解法二:如圖(2)所示,建立直角坐標(biāo)系,點(diǎn)C為原點(diǎn),兩直角邊所在直線為坐標(biāo)軸.
其中點(diǎn)A(0,6)、B(4,0)、D(2,0)、E(0,3),則=(2,-6),=(4,-3),
所以=24+(-6)(-3)=26,
||==2,
||==5,
設(shè)與的夾角為θ,
則cosθ===.
故直線AD與BE所夾的銳角的余弦值為.
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