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1、新课标A版·数学·必修4高中同步学习方略双基限时练(二十三)1.已知作用在A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,-5),F3=(3,1),A(1,1),则合力F=F1+F2+F3的终点坐标是( )A.(8,2)B.(9,1)C.(-1,9)D.(3,1)解析 由已知得F=F1+F2+F3=(8,0).∴=+=(1,1)+(8,0)=(9,1).答案 B2.初速度为v0,发射角为θ,若要使炮弹在水平方向的速度为v0,则发射角θ应为( )A.15°B.30°C.45°D.60°解析 炮弹的水平速度为v
2、=v0·cosθ=v0⇒cosθ=⇒θ=60°.答案 D3.已知三个力F1=(-2,-1),F2=(-3,2),F3=(4,-3)同时作用于某一物体上一点,为使物体保持平衡,现加上一个力F4,则F4等于( )A.(-1,-2)B.(1,-2)C.(-1,2)D.(1,2)解析 由题意知,F1+F2+F3+F4=0.又F1+F2+F3=(-1,-2),∴F4=(1,2).答案 D4.已知两个力F1,F2的夹角为90°,它们的合力大小为106新课标A版·数学·必修4高中同步学习方略N,合力与F1的夹角为60°
3、,那么F1的大小为( )A.5NB.5NC.10ND.5N解析 如下图所示,
4、F1
5、=
6、F
7、cos60°=10×=5N,应选B.答案 B5.一船从某河的一岸驶向另一岸,船速为v1,水速为v2,已知船可垂直到达对岸,则( )A.
8、v1
9、<
10、v2
11、B.
12、v1
13、>
14、v2
15、C.
16、v1
17、≤
18、v2
19、D.
20、v1
21、≥
22、v2
23、解析 船速v1应大于水速v2,即
24、v1
25、>
26、v2
27、.答案 B6.当两人提重为
28、G
29、的书包时,夹角为θ,用力为
30、F
31、,则当
32、F
33、最小时,θ应为( )A.0B.C.D.π答案 A7.河水从东向西流,流
34、速为2m/s,一轮船以2m6新课标A版·数学·必修4高中同步学习方略/s垂直水流方向向北横渡,则轮船实际航行的方向是________,航速是________.解析 如图所示,记水速
35、v1
36、=2m/s,船速
37、v2
38、=2m/s.v表示船实际航行的速度,则由图知:
39、v
40、==2(m/s).方向与水流方向成45°.答案 西北方向 2m/s8.三个力F1,F2,F3同时作用于O点且处于平衡状态,已知F1与F2的夹角为120°,又
41、F1
42、=
43、F2
44、=20N,则
45、F3
46、=________.解析 由题意有F1+F2+F3=0
47、,∴F3=-F1-F2,∴
48、F3
49、2=F+2F1·F2+F=202+2
50、F1
51、·
52、F2
53、cos120°+202=202,∴
54、F3
55、=20N.答案 20N9.已知速度v1=(1,-2),速度v2=(3,4),则合速度v=________.答案 (4,2)10.质量m=2.0kg的物体,在4N的水平力作用下,由静止开始在光滑水平面上运动了3s,则水平力在3s内对物体所做的功为__________.解析 水平力在3s内对物体所做的功:F·s=F·at2=F·t26新课标A版·数学·必修4高中同步学习方略=F2t
56、2=××42×32=36(J).答案 36J11.今有一小船位于d=60m宽的河边P处,从这里起,在下游l=80m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5m/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?解 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
57、v
58、=
59、v水
60、·sinθ,sinθ===,∴θ=37°,∴最小划速应为
61、v划
62、=5×sinθ=5×=3(m/s).6新课标A版·数学·必修4高中同步学习方略12
63、.平面上有两个向量e1=(1,0),e2=(0,1),今有动点P,从P0(-1,2)开始沿着与向量e1+e2相同的方向作匀速直线运动,速度大小为
64、e1+e2
65、,另一动点Q,从点Q0(-2,-1)出发,沿着与向量3e1+2e2相同的方向作匀速直线运动,速度大小为
66、3e1+2e2
67、.设P,Q在t=0秒时分别在P0,Q0处,则当⊥时,t等于多少秒.解 ∵P0(-1,2),Q0(-2,-1),∴=(-1,-3).又∵e1+e2=(1,1),∴
68、e1+e2
69、=.∵3e1+2e2=(3,2),∴
70、3e1+2e2
71、=.∴
72、当t时刻时,点P的位置为(-1+t,2+t),点Q位置为(-2+3t,-1+2t).∴=(-1+2t,-3+t).∵⊥,∴(-1)×(-1+2t)+(-3)×(-3+t)=0.∴t=2.即当⊥时所需时间为2秒.6新课标A版·数学·必修4高中同步学习方略13.如图,用两根分别长5米和10米的绳子,将100N的物体吊在水平屋顶AB上,平衡后,G点距屋顶距离恰好为5米,求A处所受力的大小(绳子的重量忽略不计).解 如图