【精品解析】人教新课标A版高中数学必修4 第二章平面向量 2.5平面向量应用举例 同步测试

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名称 【精品解析】人教新课标A版高中数学必修4 第二章平面向量 2.5平面向量应用举例 同步测试
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2017-02-05 11:35:08

文档简介

人教新课标A版高中数学必修4 第二章平面向量 2.5平面向量应用举例 同步测试
一、单选题
1.已知=(1,0),=(x,1),若 =,则x的值为(  )
A. B.2 C.-1 D.
【答案】D
【知识点】平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】【解答】∵=(1,0),=(x,1),
∴ =(1,0) (x,1)=x=
故选D.
【分析】根据两向量的数量积的坐标运算等于横坐标乘以横坐标+纵坐标乘以纵坐标表示出 即可得答案.
2.已知三个力 =(-2,-1),=(-3,2),=(4,-3)同时作用于某物体上一点,为使物体保持平衡,现加上一个力,则等于(  )
A.(﹣1,﹣2) B.(1,﹣2)
C.(﹣1,2) D.(1,2)
【答案】D
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】为使物体平衡,
即合外力为零,
即4个向量相加等于零向量,
∴=(0﹣(﹣2)﹣(﹣3)﹣4,0﹣(﹣1)﹣2﹣(﹣3))=(1,2).
故选D.
【分析】为使物体平衡,即合外力为零,即4个向量相加等于零向量.
3.如图,边长为1的正方形ABCD的顶点A,D分别在x轴、y轴正半轴上移动,则的最大值是(  )
A.2 B. C. D.4
【答案】A
【知识点】平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】【解答】如图令,由于故,,如图,AB=1,故,,故,
同理可求得,所以,所以的最大值为2.选A.
【分析】本题考查向量在几何中的应用,设角引入坐标是解题的关键,由于向量的运算与坐标关系密切,所以在研究此类题时应该想到设角来表示点的坐标,属于中档题。
4.已知O是△ABC内一点,若,则△AOC与△ABC的面积的比值为 (  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】向量在几何中的应用
【解析】【解答】过A点作OB的平行线,在平行线上取线段AD,使得AD=2OB,延长OB至E使得BE=OB,因为AD平行且等于OE,四边形ADEO为平行四边形,,对角线,
所以三角形AOD的面积是三角形AOC面积的三倍,
设三角形AOC面积为X,则三角形AOD的面积为3X,
因为AD平行于OB,且AD=2OB,设CD与AB相交于F点,
则有AF:FB=DF:FO=AD:OB=2:1,
所以三角形AOF的面积为X,三角形ACF的面积为2X,因为AF:FB=2:1,
所以三角形CFB面积为X,故三角形ABC总面积为3X,
故两三角形面积之比为1:3,故选C.
【分析】本题考查用向量来解决几何问题,本题解题的关键是对于所给的向量之间的关系的等式的理解,根据向量之间的关系得到线段之间的关系进而得到面积之间的关系
5.点P在平面上作匀速直线运动,速度向量 (即点P的运动方向与相同,且每秒移动的距离为各单位)。设开始时点P的坐标为(-10,10),求5秒后点P的坐标为 (  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】根据题意,由于点P在平面上作匀速直线运动,速度向量,那么可知设开始时点P的坐标为(-10,10),则5秒后向右运动了20,-10+20=10,向下运动了15, 10-15=-5那么可知该点的坐标为,故选C.
【分析】主要是考查了向量的表示的平移方向的运用,属于基础题。
6.若两个非零向量满足,则向量与的夹角为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】平面向量的综合题
【解析】【分析】将题目已知条件|+|=|-|=2||各项平方转化,能得 =0,,利用夹角余弦公式计算,注意等量代换.选C。
7.已知两个力F1,F2的夹角为90°,它们的合力大小为20N,合力与F1的夹角为30°,那么F1的大小为(  )
A.10N B.10 N C.20 N D.10N
【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:设向F1,F2的对应向量分别为
以OA、OB为邻边作平行四边形OACB如图,则,对应力F1,F2的合力
∵F1,F2的夹角为90°,∴四边形OACB是矩形
在Rt△OAC中,∠COA=30°, =20
∴cos30°=10
故选:A
【分析】设向F1,F2的对应向量分别为,在矩形OACB中根据∠COA=30°,=20,可得cos30°=10,由此即得力F1的大小.
8.一条渔船以6km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2km/h,则这条渔船实际航行的速度大小为(  )
A.2km/h B.4km/h C.2km/h D.3km/h
【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】如图所示,
渔船实际航行的速度为

大小为
=
=2km/h.
故选:A.
【分析】根据题意,画出图形,结合图形,利用平面向量的合成法则,求出渔船实际航行的速度大小.
9.河水的流速为5m/s,一艘小船想沿垂直于河岸方向以12m/s的速度驶向对岸,则小船的静水速度大小为(  )
A.13m/s B.12m/s C.17m/s D.15m/s
【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:设河水的流速v2=5m/s,
静水速度与河水速度的合速度v=12m/s,
小船的静水速度为v1,
∵为了使航向垂直河岸,船头必须斜向上游方向,
即:静水速度v1斜向上游方向,
河水速度v2=5m/s平行于河岸,
静水速度与河水速度的合速度v=12m/s指向对岸,
∴静水速度=13(m/s).
故答案为:A.
【分析】为了使航向垂直河岸,船头必须斜向上游方向,即:静水速度v1斜向上游方向,河水速度v2=2m/s平行于河岸,静水速度与河水速度的合速度v=12m/s指向对岸,由此能求出静水速度.
10.一物体在力F(x)=4x﹣1(单位:N)的作用下,沿着与力F相同的方向,从x=1m处运动到x=3m处,则力F(x)所作的功为(  )
A.10J B.12J C.14J D.16J
【答案】C
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:根据题意,作出“位移﹣力”图,
图中阴影部分的面积=14.
故选C.
【分析】由物理学知识知,变力F(x)所作的功对应“位移﹣力”图中的面积,进而计算可得答案.
11.已知两个力 F1,F2的夹角为90°,它们的合力大小为10N,合力与F1的夹角为60°,那么F2的大小为(  )
A.5N B.5N C.10N D.5N
【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:由题意可知:对应向量如图
由于α=60°,∴F2的大小为|F合| sin60°=10×=5.
故选A.
【分析】此题考查的是向量在物理中的应用.在解答时,影响根据信息画出平行四边形,结合已知向量的大小和向量间的夹角,通过运算或直接解直角三角形进行问题的解答即可.
12.已知作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1),且A(1,1),则合力F=F1+F2+F3的终点坐标为(  )
A.(9,1) B.(1,9) C.(9,0) D.(0,9)
【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:∵作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1),且A(1,1),
则合力F=F1+F2+F3=(3,4)+(2,﹣5)+(3,1)=(8,0),
设合力F=F1+F2+F3的终点为B(x,y),由题意得: =(8,0),
即(x,y)﹣(1,1)=(8,0),∴(x,y)=(9,1).
故选A.
【分析】先根据向量的加法运算法则求出作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1)的合力F,再设合力F=F1+F2+F3的终点为B(x,y),由题意得:=(8,0),即可得到合力F=F1+F2+F3的终点坐标.
13.把一颗骰子投掷两次,观察出现的点数,并记录第一次出现的点数为a,第二次出现的点数为b、设向量=(a,b),=(1,-2),则向量的概率为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】【解答】解:∵∴的
∴(a,b) (1,﹣2)=a﹣2b=0,即a=2b
把一颗骰子投掷两次的基本事件数一共为36,设a=2b时的事件为A,则事件A的个数为3
故p(A)=
故选B.
【分析】先根据向量的数量积运算求出a,b的关系,进而求出满足a,b的事件数,再与基本事件数相除即可得到答案.
14.一物体在力F(x)=5x+2(x单位为m,F单位为N)的作用下,沿着与力F相同的方向从x=0处运动到x=4处,则力F所作的功是 (  )
A.40 B.42 C.48 D.52
【答案】C
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】根据题意,作出“位移-力”图,图中阴影部分的面积=14.故选C.
【分析】本题属于物理学科的题,体现了数理结合的思想方法.
15.已知O,N,P在所在平面内,且,且,则点O,N,P依次是的(  )
A.重心外心垂心 B.重心外心内心
C.外心重心垂心 D.外心重心内心
【答案】C
【知识点】平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】;
二、填空题
16.已知空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5),则以AB,AC为边的平行四边形的面积是   
【答案】7
【知识点】向量在几何中的应用
【解析】【解答】解:∵A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5),

∴cos∠BAC=
∴∠BAC=60°
∴S=×sin60°=7
故答案为:7
【分析】求出向量的坐标,进而可得模长即向量的夹角,由此可计算以AB,AC为边的平行四边形的面积.
17.作用于原点的两个力F1=(1,1),F2=(2,3),为使它们平衡,需加力F3=    .
【答案】(﹣3,﹣4)
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解: =(1,1)+(2,3)=(3,4)
为使它们平衡则
∴=(﹣3,﹣4)
故答案为:(﹣3,﹣4)
【分析】先求出作用于原点的两个力的合力,然后为使它们平衡则,从而求出需加力.
18.在水流速度为4km/h的河流中,有一艘船沿与水流垂直的方向以8km/h的速度航行,则船实际航行的速度的大小为    km/h.
【答案】4
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:由题意,如图, 表示水流速度, 表示船在静水中的速度,
则 表示船的实际速度.
则||=4,||=8,∠AOB=90°
∴||=,
∴实际速度为4km/h.
故答案为:4.
【分析】画出示意图,根据三角形的有关知识进行求解即可求出所求.
19.河水从东向西流,流速为2km/h,一艘船以2km/h垂直于水流方向向北横渡,则船实际航行的速度的大小是    km/h.
【答案】 4 
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:由题意,如图,表示水流速度,表示船在静水中的速度,
则 表示船的实际速度.
则 ,∠AOB=90°

∴实际速度为4km/h.
故答案为:4
20.一船向正北方向匀速行驶,看见正西方向两座相距5海里的灯塔恰好与该船在同一直线上,继续航行半小时后,看见其中一座灯塔在南偏西30°方向上,另一灯塔在南偏西60°方向上,则该船的速度是    海里/小时.
【答案】15
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】根据题意得:AB=5海里,∠ADC=60°,∠BDC=30°,DC⊥AC,
∴∠DBC=60°,∠BDA=∠A=30°,∴BD=AB=5海里,
∵DC⊥AC,∴在Rt△BDC中,DC=BD×sin∠DBC=5×=,
∵从C到D行驶了半小时,∴速度为÷=10海里/小时
故答案为:15.
【分析】作出图形,求得线段BD=AB=5海里,然后解直角三角形求得线段DC,即可得到速度.
三、解答题
21.一艘船从A点出发以2km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2km/h,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示).
【答案】解:如图,设 表示船垂直于对岸的速度, 表示水流的速度,以AD,AB为邻边作平行四边形ABCD,则 就是船实际航行的速度.
在Rt△ABC中,,
∴,
∴,
∴∠CAB=60°.
故船实际航行速度的大小为4km/h,方向与水流速间的夹角为60°.
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【分析】作出图形,利用勾股定理,即可得出结论.
22.一条渔船距对岸4km,以2km/h的速度向垂直于对岸的方向花去,到达对岸时船的实际航程为8km,求河水的流速.
【答案】解:如图,一条渔船距对岸4km,以2km/h的速度向垂直于对岸的方向划去,
所用时间为2小时,到达对岸时船的实际航程为8km,即AB=8km,则水流CB==4km,
水流速度为:km/h.
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【分析】由题意知,由勾股定理求出水流的距离,然后求解河水的流速.
23.一船以8km/h的速度向东航行,船上的人测得风自北方来;若船速加倍,则测得风自东北方向来,求风速的大小及方向.
【答案】解:分别取正东、正北方向上的单位向量,为基底,设风速可表示为x+y,
第一次船速为8,第二次船速为16,
则由题意可得,
x+y﹣8=﹣p(p>0)
x+y﹣16=﹣q(+)(q>0),
∴x=8,y=﹣8,
∴即风的方向为西北方向,大小为8千米/小时.
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【分析】分别取正东、正北方向上的单位向量,为基底,设风速可表示为x+y,从而解出x=8,y=﹣8,从而得到风速的大小及方向.
24.某人在静水中游泳,速度为4公里/小时,他在水流速度为4公里/小时的河中游泳.
(1)若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度为多少?
(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度为多少?
【答案】解:(1)如左图,设人游泳的速度为,水流的速度为,以、为邻边作平行四边形OACB,则此人的实际速度为+=
由勾股定理知||=8
且在Rt△ACO中,∠COA=60°,
故此人沿与河岸成60°的夹角顺着水流的方向前进,速度大小为8公里/小时.
(2)如右图,设此人的实际速度为,水流速度为,则游速为=﹣,
在Rt△AOD中,||=4,||=4,||=4,cos∠DAO=
∴∠DAO=arccos.
故此人沿与河岸成arccos的夹角逆着水流方向前进,实际前进的速度大小为4公里/小时.
【知识点】向量在几何中的应用
【解析】【分析】(1)如左图,设人游泳的速度为,水流的速度为,以、为邻边作平行四边形OACB,则此人的实际速度为+=,可得结论;
(2)如右图,设此人的实际速度为 ,水流速度为,则游速为 =﹣,可得结论.
25.如图所示,已知在矩形ABCD中,=4,设 =a,=b,=c,试求| ++|.
【答案】解:∵|++|=|++|=|+|.
延长BC至E,使CE=BC,连DE.由于 ==,
∴四边形ACED是平行四边形,
∴=,
∴+=+=,
∴|a+b+c|=||=2||=2||=8.
【知识点】向量在几何中的应用
【解析】【分析】先利用向量的加法把| ++|转化为|++|=|+|,再延长BC至E,使CE=BC构造一个一个新的平行四边形,再把|+|转化为2||即可求解.
1 / 1人教新课标A版高中数学必修4 第二章平面向量 2.5平面向量应用举例 同步测试
一、单选题
1.已知=(1,0),=(x,1),若 =,则x的值为(  )
A. B.2 C.-1 D.
2.已知三个力 =(-2,-1),=(-3,2),=(4,-3)同时作用于某物体上一点,为使物体保持平衡,现加上一个力,则等于(  )
A.(﹣1,﹣2) B.(1,﹣2)
C.(﹣1,2) D.(1,2)
3.如图,边长为1的正方形ABCD的顶点A,D分别在x轴、y轴正半轴上移动,则的最大值是(  )
A.2 B. C. D.4
4.已知O是△ABC内一点,若,则△AOC与△ABC的面积的比值为 (  )
A. B. C. D.
5.点P在平面上作匀速直线运动,速度向量 (即点P的运动方向与相同,且每秒移动的距离为各单位)。设开始时点P的坐标为(-10,10),求5秒后点P的坐标为 (  )
A. B. C. D.
6.若两个非零向量满足,则向量与的夹角为(  )
A. B. C. D.
7.已知两个力F1,F2的夹角为90°,它们的合力大小为20N,合力与F1的夹角为30°,那么F1的大小为(  )
A.10N B.10 N C.20 N D.10N
8.一条渔船以6km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2km/h,则这条渔船实际航行的速度大小为(  )
A.2km/h B.4km/h C.2km/h D.3km/h
9.河水的流速为5m/s,一艘小船想沿垂直于河岸方向以12m/s的速度驶向对岸,则小船的静水速度大小为(  )
A.13m/s B.12m/s C.17m/s D.15m/s
10.一物体在力F(x)=4x﹣1(单位:N)的作用下,沿着与力F相同的方向,从x=1m处运动到x=3m处,则力F(x)所作的功为(  )
A.10J B.12J C.14J D.16J
11.已知两个力 F1,F2的夹角为90°,它们的合力大小为10N,合力与F1的夹角为60°,那么F2的大小为(  )
A.5N B.5N C.10N D.5N
12.已知作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1),且A(1,1),则合力F=F1+F2+F3的终点坐标为(  )
A.(9,1) B.(1,9) C.(9,0) D.(0,9)
13.把一颗骰子投掷两次,观察出现的点数,并记录第一次出现的点数为a,第二次出现的点数为b、设向量=(a,b),=(1,-2),则向量的概率为(  )
A. B. C. D.
14.一物体在力F(x)=5x+2(x单位为m,F单位为N)的作用下,沿着与力F相同的方向从x=0处运动到x=4处,则力F所作的功是 (  )
A.40 B.42 C.48 D.52
15.已知O,N,P在所在平面内,且,且,则点O,N,P依次是的(  )
A.重心外心垂心 B.重心外心内心
C.外心重心垂心 D.外心重心内心
二、填空题
16.已知空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5),则以AB,AC为边的平行四边形的面积是   
17.作用于原点的两个力F1=(1,1),F2=(2,3),为使它们平衡,需加力F3=    .
18.在水流速度为4km/h的河流中,有一艘船沿与水流垂直的方向以8km/h的速度航行,则船实际航行的速度的大小为    km/h.
19.河水从东向西流,流速为2km/h,一艘船以2km/h垂直于水流方向向北横渡,则船实际航行的速度的大小是    km/h.
20.一船向正北方向匀速行驶,看见正西方向两座相距5海里的灯塔恰好与该船在同一直线上,继续航行半小时后,看见其中一座灯塔在南偏西30°方向上,另一灯塔在南偏西60°方向上,则该船的速度是    海里/小时.
三、解答题
21.一艘船从A点出发以2km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2km/h,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示).
22.一条渔船距对岸4km,以2km/h的速度向垂直于对岸的方向花去,到达对岸时船的实际航程为8km,求河水的流速.
23.一船以8km/h的速度向东航行,船上的人测得风自北方来;若船速加倍,则测得风自东北方向来,求风速的大小及方向.
24.某人在静水中游泳,速度为4公里/小时,他在水流速度为4公里/小时的河中游泳.
(1)若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度为多少?
(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度为多少?
25.如图所示,已知在矩形ABCD中,=4,设 =a,=b,=c,试求| ++|.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】【解答】∵=(1,0),=(x,1),
∴ =(1,0) (x,1)=x=
故选D.
【分析】根据两向量的数量积的坐标运算等于横坐标乘以横坐标+纵坐标乘以纵坐标表示出 即可得答案.
2.【答案】D
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】为使物体平衡,
即合外力为零,
即4个向量相加等于零向量,
∴=(0﹣(﹣2)﹣(﹣3)﹣4,0﹣(﹣1)﹣2﹣(﹣3))=(1,2).
故选D.
【分析】为使物体平衡,即合外力为零,即4个向量相加等于零向量.
3.【答案】A
【知识点】平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】【解答】如图令,由于故,,如图,AB=1,故,,故,
同理可求得,所以,所以的最大值为2.选A.
【分析】本题考查向量在几何中的应用,设角引入坐标是解题的关键,由于向量的运算与坐标关系密切,所以在研究此类题时应该想到设角来表示点的坐标,属于中档题。
4.【答案】C
【知识点】向量在几何中的应用
【解析】【解答】过A点作OB的平行线,在平行线上取线段AD,使得AD=2OB,延长OB至E使得BE=OB,因为AD平行且等于OE,四边形ADEO为平行四边形,,对角线,
所以三角形AOD的面积是三角形AOC面积的三倍,
设三角形AOC面积为X,则三角形AOD的面积为3X,
因为AD平行于OB,且AD=2OB,设CD与AB相交于F点,
则有AF:FB=DF:FO=AD:OB=2:1,
所以三角形AOF的面积为X,三角形ACF的面积为2X,因为AF:FB=2:1,
所以三角形CFB面积为X,故三角形ABC总面积为3X,
故两三角形面积之比为1:3,故选C.
【分析】本题考查用向量来解决几何问题,本题解题的关键是对于所给的向量之间的关系的等式的理解,根据向量之间的关系得到线段之间的关系进而得到面积之间的关系
5.【答案】C
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】根据题意,由于点P在平面上作匀速直线运动,速度向量,那么可知设开始时点P的坐标为(-10,10),则5秒后向右运动了20,-10+20=10,向下运动了15, 10-15=-5那么可知该点的坐标为,故选C.
【分析】主要是考查了向量的表示的平移方向的运用,属于基础题。
6.【答案】C
【知识点】平面向量的综合题
【解析】【分析】将题目已知条件|+|=|-|=2||各项平方转化,能得 =0,,利用夹角余弦公式计算,注意等量代换.选C。
7.【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:设向F1,F2的对应向量分别为
以OA、OB为邻边作平行四边形OACB如图,则,对应力F1,F2的合力
∵F1,F2的夹角为90°,∴四边形OACB是矩形
在Rt△OAC中,∠COA=30°, =20
∴cos30°=10
故选:A
【分析】设向F1,F2的对应向量分别为,在矩形OACB中根据∠COA=30°,=20,可得cos30°=10,由此即得力F1的大小.
8.【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】如图所示,
渔船实际航行的速度为

大小为
=
=2km/h.
故选:A.
【分析】根据题意,画出图形,结合图形,利用平面向量的合成法则,求出渔船实际航行的速度大小.
9.【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:设河水的流速v2=5m/s,
静水速度与河水速度的合速度v=12m/s,
小船的静水速度为v1,
∵为了使航向垂直河岸,船头必须斜向上游方向,
即:静水速度v1斜向上游方向,
河水速度v2=5m/s平行于河岸,
静水速度与河水速度的合速度v=12m/s指向对岸,
∴静水速度=13(m/s).
故答案为:A.
【分析】为了使航向垂直河岸,船头必须斜向上游方向,即:静水速度v1斜向上游方向,河水速度v2=2m/s平行于河岸,静水速度与河水速度的合速度v=12m/s指向对岸,由此能求出静水速度.
10.【答案】C
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:根据题意,作出“位移﹣力”图,
图中阴影部分的面积=14.
故选C.
【分析】由物理学知识知,变力F(x)所作的功对应“位移﹣力”图中的面积,进而计算可得答案.
11.【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:由题意可知:对应向量如图
由于α=60°,∴F2的大小为|F合| sin60°=10×=5.
故选A.
【分析】此题考查的是向量在物理中的应用.在解答时,影响根据信息画出平行四边形,结合已知向量的大小和向量间的夹角,通过运算或直接解直角三角形进行问题的解答即可.
12.【答案】A
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:∵作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1),且A(1,1),
则合力F=F1+F2+F3=(3,4)+(2,﹣5)+(3,1)=(8,0),
设合力F=F1+F2+F3的终点为B(x,y),由题意得: =(8,0),
即(x,y)﹣(1,1)=(8,0),∴(x,y)=(9,1).
故选A.
【分析】先根据向量的加法运算法则求出作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1)的合力F,再设合力F=F1+F2+F3的终点为B(x,y),由题意得:=(8,0),即可得到合力F=F1+F2+F3的终点坐标.
13.【答案】B
【知识点】平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】【解答】解:∵∴的
∴(a,b) (1,﹣2)=a﹣2b=0,即a=2b
把一颗骰子投掷两次的基本事件数一共为36,设a=2b时的事件为A,则事件A的个数为3
故p(A)=
故选B.
【分析】先根据向量的数量积运算求出a,b的关系,进而求出满足a,b的事件数,再与基本事件数相除即可得到答案.
14.【答案】C
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】根据题意,作出“位移-力”图,图中阴影部分的面积=14.故选C.
【分析】本题属于物理学科的题,体现了数理结合的思想方法.
15.【答案】C
【知识点】平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】;
16.【答案】7
【知识点】向量在几何中的应用
【解析】【解答】解:∵A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5),

∴cos∠BAC=
∴∠BAC=60°
∴S=×sin60°=7
故答案为:7
【分析】求出向量的坐标,进而可得模长即向量的夹角,由此可计算以AB,AC为边的平行四边形的面积.
17.【答案】(﹣3,﹣4)
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解: =(1,1)+(2,3)=(3,4)
为使它们平衡则
∴=(﹣3,﹣4)
故答案为:(﹣3,﹣4)
【分析】先求出作用于原点的两个力的合力,然后为使它们平衡则,从而求出需加力.
18.【答案】4
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:由题意,如图, 表示水流速度, 表示船在静水中的速度,
则 表示船的实际速度.
则||=4,||=8,∠AOB=90°
∴||=,
∴实际速度为4km/h.
故答案为:4.
【分析】画出示意图,根据三角形的有关知识进行求解即可求出所求.
19.【答案】 4 
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】解:由题意,如图,表示水流速度,表示船在静水中的速度,
则 表示船的实际速度.
则 ,∠AOB=90°

∴实际速度为4km/h.
故答案为:4
20.【答案】15
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【解答】根据题意得:AB=5海里,∠ADC=60°,∠BDC=30°,DC⊥AC,
∴∠DBC=60°,∠BDA=∠A=30°,∴BD=AB=5海里,
∵DC⊥AC,∴在Rt△BDC中,DC=BD×sin∠DBC=5×=,
∵从C到D行驶了半小时,∴速度为÷=10海里/小时
故答案为:15.
【分析】作出图形,求得线段BD=AB=5海里,然后解直角三角形求得线段DC,即可得到速度.
21.【答案】解:如图,设 表示船垂直于对岸的速度, 表示水流的速度,以AD,AB为邻边作平行四边形ABCD,则 就是船实际航行的速度.
在Rt△ABC中,,
∴,
∴,
∴∠CAB=60°.
故船实际航行速度的大小为4km/h,方向与水流速间的夹角为60°.
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【分析】作出图形,利用勾股定理,即可得出结论.
22.【答案】解:如图,一条渔船距对岸4km,以2km/h的速度向垂直于对岸的方向划去,
所用时间为2小时,到达对岸时船的实际航程为8km,即AB=8km,则水流CB==4km,
水流速度为:km/h.
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【分析】由题意知,由勾股定理求出水流的距离,然后求解河水的流速.
23.【答案】解:分别取正东、正北方向上的单位向量,为基底,设风速可表示为x+y,
第一次船速为8,第二次船速为16,
则由题意可得,
x+y﹣8=﹣p(p>0)
x+y﹣16=﹣q(+)(q>0),
∴x=8,y=﹣8,
∴即风的方向为西北方向,大小为8千米/小时.
【知识点】向量在物理中的应用
【解析】【分析】分别取正东、正北方向上的单位向量,为基底,设风速可表示为x+y,从而解出x=8,y=﹣8,从而得到风速的大小及方向.
24.【答案】解:(1)如左图,设人游泳的速度为,水流的速度为,以、为邻边作平行四边形OACB,则此人的实际速度为+=
由勾股定理知||=8
且在Rt△ACO中,∠COA=60°,
故此人沿与河岸成60°的夹角顺着水流的方向前进,速度大小为8公里/小时.
(2)如右图,设此人的实际速度为,水流速度为,则游速为=﹣,
在Rt△AOD中,||=4,||=4,||=4,cos∠DAO=
∴∠DAO=arccos.
故此人沿与河岸成arccos的夹角逆着水流方向前进,实际前进的速度大小为4公里/小时.
【知识点】向量在几何中的应用
【解析】【分析】(1)如左图,设人游泳的速度为,水流的速度为,以、为邻边作平行四边形OACB,则此人的实际速度为+=,可得结论;
(2)如右图,设此人的实际速度为 ,水流速度为,则游速为 =﹣,可得结论.
25.【答案】解:∵|++|=|++|=|+|.
延长BC至E,使CE=BC,连DE.由于 ==,
∴四边形ACED是平行四边形,
∴=,
∴+=+=,
∴|a+b+c|=||=2||=2||=8.
【知识点】向量在几何中的应用
【解析】【分析】先利用向量的加法把| ++|转化为|++|=|+|,再延长BC至E,使CE=BC构造一个一个新的平行四边形,再把|+|转化为2||即可求解.
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