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- 2021-06-10 发布
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一、选择题
1.(2013·烟台模拟)若M为△ABC所在平面内一点,且满足(-)·(+-2)=0,则△ABC为( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
[答案] B
[解析] 由(-)·(+-2)=0,
可知·(+)=0,
设BC的中点为D,则+=2,
故·=0,所以⊥.
又D为BC中点,故△ABC为等腰三角形.
2.(2013·福建文)在四边形ABCD中,=(1,2),=(-4,2),则该四边形的面积为( )
A. B.2 C.5 D.10
[答案] C
[解析] 本题考查向量的坐标运算,数量积、模等.
由题意知AC,BD为四边形对角线,
而·=1×(-4)+2×2=0
∴AC⊥BD.
∴S四边形ABCD=×||×||
=××
=××=5.
3.若向量=(2,2)、=(-2,3)分别表示两个力F1、F2,则|F1+F2|为( )
A.(0,5) B.(4,-1)
C.2 D.5
[答案] D
[解析] F1+F2=(2,2)+(-2,3)=(0,5),
∴|F1+F2|=5.
4.速度|v1|=10 m/s,|v2|=12 m/s,且v1与v2的夹角为60°,则合速度的大小是( )
A.2 m/s B.10 m/s
C.12 m/s D.2m/s
[答案] D
[解析] |v|2=|v1+v2|2=|v1|2+2v1·v2+|v2|2
=100+2×10×12cos60°+144=364.
∴|v|=2(m/s).
5.一质点受到平面上的三个力F1、F2、F3(单位:N)的作用而处于平衡状态.已知F1、F2成60°角,且F1、F2的大小分别为2和4,则F3的大小为( )
A.2 B.2
C.2 D.6
[答案] A
[解析] ∵F1+F2+F3=0,∴F3=-F1-F2,
∴|F3|=|-F1-F2|=
=
==2.
6.已知向量a表示“向东航行1km”,向量b表示“向北航行km”,则向量a+b表示( )
A.向东北方向航行2 km
B.向北偏东30°方向航行2 km
C.向北偏东60°方向航行2 km
D.向东北方向航行(1+)km
[答案] B
[解析] a与b的夹角为90°,则a·b=0,
则|a+b|==
===2,
a·(a+b)=|a|2+a·b=1.
设a与a+b的夹角为θ,
则cosθ===,
∴θ=60°,即a+b表示向北偏东30°方向航行2 km.
二、填空题
7.某人从点O向正东走30 m到达点A,再向正北走30m到达点B,则此人的位移的大小是________m,方向是东偏北________.
[答案] 60 60°
[解析] 如图所示,此人的位移是=+,且⊥,
则||==60(m),tan∠BOA==.∴∠BOA=60°.
8.(浙江高考)若平面向量α、β满足|α|=1,|β|≤1,且以向量α、β为邻边的平行四边形的面积为,则α与β的夹角θ的取值范围是____________.
[答案] [,π]
[解析] 以α,β为邻边的平行四边形的面积为:
S=|α||β|sinθ=|β|sinθ=,
所以sinθ=,又因为|β|≤1,所以≥,即sinθ≥且θ∈[0,π],所以θ∈[,π].
9.(广东韶关模拟)作用于同一点的两个力F1、F2的夹角为,且|F1|=3,|F2|=5,则F1+F2的大小为____________.
[答案]
[解析] |F1+F2|2=(F1+F2)2=F+2F1·F2+F=32+2×3×5×cos+52=19,
所以|F1+F2|=.
三、解答题
10.如图所示,已知▱ABCD中,AB=3,AD=1,∠DAB=,求对角线AC和BD的长.
[解析] 设=a,=b,a与b的夹角为θ,
则|a|=3,|b|=1,θ=.
∴a·b=|a||b|cosθ=.
又∵=a+b,=a-b,
∴||==
==,
||==
==.
∴AC=,DB=.
11.已知:▱ABCD中,AC=BD,求证:四边形ABCD是矩形.
[证明] 设=a,=b,
由于四边形ABCD是平行四边形,
∴=+=a+b,
=-=b-a.
∵AC=BD,∴|a+b|=|b-a|.
∴|a+b|2=|b-a|2.
∴|a|2+2a·b+|b|2=|b|2-2a·b+|a|2.
∴a·b=0.∴a⊥b,即⊥.∴AB⊥AD.
∴四边形ABCD是矩形.
12.今有一小船位于d=60 m宽的河边P处,从这里起,在下游l=80 m处河流有一瀑布,若河水流速方向由上游指向下游(与河岸平行),水速大小为5 m/s,如图,为了使小船能安全渡河,船的划速不能小于多少?当划速最小时,划速方向如何?(sin37°=)
[解析] 如图,由题设可知,船的实际速度v=v划+v水,其方向为临界方向.
则最小划速|v划|=|v水|·sinθ,
sinθ===,
∴θ=37°.
∴最小划速应为v划=5×sinθ=5×=3(m/s).
当划速最小时,划速的方向与水流方向的夹角为127°.