第五章 习题课
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第五章抛体运动习题课:运动的合成与分解的两个模型课后篇巩固提升合格考达标练1.某小船船头垂直于河岸渡河,若水流速度突然增大,其他条件不变,下列判断正确的是()A.小船渡河的时间不变B.小船渡河的时间减少C.小船渡河的时间增加D.小船到达对岸的地点不变,与水速大小无关,选项v,河宽为d,则渡河时间t=dvA正确,B、C错误;由于水速增大,故合速度的方向变化,到达河对岸的地点变化,选项D错误。
2.(2021山东烟台高一期中)光滑半球A放在竖直面光滑的墙角处,用手推着保持静止。
现在A与墙壁之间放入光滑球B,放手让A和B由静止开始运动,当A、B运动到图示位置时,二者球心的连线与水平面成θ角,速度大小分别为v A和v B,则以下关系正确的是()A.v A=v BB.v A=v B sin θC.v A=v B cos θD.v A=v B tan θ,所以两球沿球心连线方向的分速度大小相等,即v A cos θ=v B sin θ,得v A=v B tan θ,故D正确。
3.(多选)如图所示,一人以恒定速度v 0通过定滑轮竖直向下拉小车,使其在水平面上运动,当运动到如图位置时,细绳与水平方向成60°,则此时 ( )A.小车运动的速度为12v 0 B.小车运动的速度为2v 0 C.小车在水平面上做加速运动 D.小车在水平面上做减速运动,如图。
人拉绳的速度与小车沿绳子方向的分速度是相等的,根据三角函数关系:v cos 60°=v 0,则v=vcos60°=2v 0,随小车向左运动,细绳与水平方向的夹角α越来越大,由v=v0cosα知v 越来越大,则小车在水平面上做加速运动,故B 、C 正确。
4.(2021河南焦作期末)不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。
控制乙物体以v=2 m/s 的速度由C 点匀速向下运动到D 点,同时甲由A 点向右运动到B 点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。
第五章抛体运动习题课:平抛运动规律的应用课后篇巩固提升合格考达标练1.如图所示,斜面上有A ,B ,C ,D 四个点,AB=BC=CD ,从A 点以初速度v 0水平抛出一个小球,它落在斜面上的B 点,若小球从A 点以速度√2v 0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A.小球一定落在C 点B.小球可能落在D 点与C 点之间C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同2.(多选)跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。
现有某运动员先后两次从跳台a 处沿水平方向飞出,初速度分别为v 和2v ,两次均在斜坡上着陆。
不计空气阻力,下列判断正确的是( ) A.运动员两次在空中飞行的时间之比是1∶2 B.运动员两次在空中飞行的位移之比是1∶2 C.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度大小之比是1∶2D.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度与水平方向夹角的正切值之比是1∶2v 0,则根据题意可得tan α=12gt2v 0t=gt2v 0,解得t=2v 0tanαg,运动员在空中运动的时间和初速度成正比,故A 正确;运动员的位移√(v 0t )2+(12gt 2) 2=t √v 02+(12gt) 2,可知位移与时间不成正比,B 错误;由落地时速度√v 02+(gt )2可知,初速度变为原来2倍,时间变为原来2倍即竖直分速度变为原来2倍,故合速度变为原来2倍,C 正确;位移方向不变,瞬时速度方向不变,D 错误。
如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行√3 s 后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上(g 取10 m/s 2),由此计算出物体的水平位移x 和水平初速度v 0分别是( )A.x=25 mB.x=5√21 mC.v 0=10 m/sD.v 0=20 m/sv y =gt=10√3 m/s,将速度进行分解,根据平行四边形定则知,tan 30°=v 0v y,解得v 0=10√3×√33m/s =10 m/s,则水平位移x=v 0t=10×√3 m =10√3 m 。
第五章组合逻辑电路1.写出如图所示电路的输出信号逻辑表达式,并说明其功能。
(a)(b)解:(a)Y1ABC(判奇功能:1的个数为奇数时输出为1)Y2AB(AB)CABACBC(多数通过功能:输出与输入多数一致)(b)Y1(AB)A(AB)BABAB(同或功能:相同为1,否则为0)2.分析如图所示电路的逻辑功能(a)(b)(c)解:(a)Y1ABAB(判奇电路:1的个数为奇数时输出为1)0011(b)Y2(((AA)A)A)(判奇电路:1的个数为奇数时输出为1)0123YAM00(c)Y1 A M1(M=0时,源码输出;M=1时,反码输出)YAM233.用与非门设计实现下列功能的组合逻辑电路。
(1)实现4变量一致电路。
(2)四变量的多数表决电路解:(1)1)定变量列真值表:ABCDYABCDY0000110000000101001000100101000011010110010*******010*******011001110001110111112)列函数表达式:YABCDABC D ABCDABCD3)用与非门组电路(2)输入变量A、B、C、D,有3个或3个以上为1时输出为1,输人为其他状态时输出为0。
1)列真值表2)些表达式3)用与非门组电路4.有一水箱由大、小两台水泵ML和Ms供水,如图所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C,如图(a)所示。
水面低于检测元件时,检测元件给出高电平;水面高于检测元件时,检测元件给出低电平。
现要求当水位超过C点时水泵停止工作;水位低于C点而高于B点时Ms单独工作;水位低于B点而高于A点时ML单独工作;水位低于A点时ML和Ms同时工作。
试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路,要求电路尽量简单。
解:(1)根据要求列真值表(b)(b)(a)(2)真值表中×对应的输入项为约束项,利用卡诺图化简(c)(d)(c)(d)(e)得:MABCsMBL(ML、M S的1状态表示工作,0状态表示停止)(3)画逻辑图(e)5.某医院有—、二、三、四号病室4间,每室设有呼叫按钮,同时在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
习题课 复 数明目标、知重点1.巩固复数的概念和几何意义.2.理解并能进行复数的四则运算并认识复数加减法的几何意义.1.复数的四则运算若两个复数z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i(a 1,b 1,a 2,b 2∈R ) (1)加法:z 1+z 2=(a 1+a 2)+(b 1+b 2)i ; (2)减法:z 1-z 2=(a 1-a 2)+(b 1-b 2)i ; (3)乘法:z 1·z 2=(a 1a 2-b 1b 2)+(a 1b 2+a 2b 1)i ; (4)除法:z 1z 2=a 1a 2+b 1b 2a 22+b 22+a 2b 1-a 1b 2a 22+b 22i(z 2≠0);(5)实数四则运算的交换律、结合律、分配律都适合于复数的情况; (6)特殊复数的运算:i n (n 为正整数)的周期性运算; (1±i)2=±2i ;若ω=-12±32i ,则ω3=1,1+ω+ω2=0.2.共轭复数与复数的模(1)若z =a +b i ,则z =a -b i ,z +z 为实数,z -z 为纯虚数(b ≠0). (2)复数z =a +b i 的模|z |=a 2+b 2, 且z ·z =|z |2=a 2+b 2. 3.复数加、减法的几何意义 (1)复数加法的几何意义若复数z 1、z 2对应的向量OZ 1→、OZ 2→不共线,则复数z 1+z 2是以OZ 1→、OZ 2→为两邻边的平行四边形的对角线OZ →所对应的复数. (2)复数减法的几何意义复数z 1-z 2是连接向量OZ 1→、OZ 2→的终点,并指向Z 1的向量所对应的复数.题型一 复数的四则运算例1 (1)计算:-23+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 012+(4-8i )2-(-4+8i )211-7i;(2)已知z =1+i ,求z 2-3z +6z +1的模.解 (1)原式=i (1+23i )1+23i +⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 1 006+(4-8i +8i -4)(4-8i +4-8i )11-7i=i +(-i)1 006+0=-1+i.(2)z 2-3z +6z +1=(1+i )2-3(1+i )+62+i =3-i 2+i =1-i ,∴z 2-3z +6z +1的模为 2.反思与感悟 复数的除法运算是复数运算中的难点,如果遇到(a +b i)÷(c +d i)的形式,首先应该写成分式的形式,然后再分母实数化. 跟踪训练1 (1)已知z1+i=2+i ,则复数z 等于( )A .-1+3iB .1-3iC .3+iD .3-i答案 B解析 方法一 ∵z1+i =2+i ,∴z =(1+i)(2+i)=2+3i -1=1+3i ,∴z =1-3i.方法二 设z =a +b i(a ,b ∈R ),∴z =a -b i , ∴a -b i1+i =2+i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-3,z =1-3i. (2)i 为虚数单位,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2 011等于( )A .-iB .-1C .iD .1答案 A解析 因为1+i 1-i =(1+i )21-i 2=i ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 2 011=i 2 011=i 4×502+3=i 3=-i ,故选A.题型二 复数的几何意义的应用例2 已知点集D ={z ||z +1+3i|=1,z ∈C },试求|z |的最小值和最大值.解 点集D 的图像为以点C (-1,-3)为圆心,1为半径的圆,圆上任一点P 对应的复数为z ,则|OP →|=|z |.由图知,当OP 过圆心C (-1,-3)时,与圆交于点A 、B ,则|z |的最小值是|OA |=|OC |-1=(-1)2+(-3)2-1=2-1=1,即|z |min =1;|z |的最大值是|OB |=|OC |+1=2+1=3,即|z |max =3.反思与感悟 复数和复平面内的点,以原点为起点的向量一一对应;复数加减法符合向量运算的平行四边形法则和三角形法则:|z 1-z 2|表示复数z 1,z 2对应的两点Z 1,Z 2之间的距离. 跟踪训练2 已知复数z 1,z 2满足|z 1|=3,|z 2|=5,|z 1-z 2|=10,求|z 1+z 2|的值.解 如图所示,设z 1,z 2对应点分别为A ,B ,以OA →,OB →为邻边作▱OACB ,则OC →对应的复数为z 1+z 2.这里|OA →|=3,|OB →|=5,|BA →|=10. ∴cos ∠AOB =|OA →|2+|OB →|2-|BA →|22|OA →||OB →|=32+52-102×3×5=45.∴cos ∠OBC =-45.又|BC →|=|OA →|=3,∴|z 1+z 2|=|OC →| =|OB →|2+|BC →|2-2|OB →||BC →|cos ∠OBC =58.题型三 有关两个复数相等的问题例3 设复数z 和它的共轭复数z 满足4z +2z =33+i ,求复数z . 解 设z =a +b i(a ,b ∈R ).因为4z +2z =33+i ,所以2z +(2z +2z )=33+i. 2z +2z =2(a +b i)+2(a -b i)=4a ,整体代入上式, 得2z +4a =33+i.所以z =33-4a 2+i2.根据复数相等的充要条件,得 ⎩⎨⎧a =33-4a2,b =12.解得⎩⎨⎧a =32,b =12.所以z =32+i2. 反思与感悟 两个复数相等是解决复数问题的重要工具.“复数相等”可以得到两个实数等式,为应用方程思想提供了条件,常用于确定系数,解复数方程等问题.跟踪训练3 z 是z 的共轭复数,若z +z =2,(z -z )i =2(i 为虚数单位),则z 等于( ) A .1+i B .-1-i C .-1+i D .1-i答案 D解析 方法一 设z =a +b i ,a ,b 为实数,则z =a -b i. ∵z +z =2a =2,∴a =1.又(z -z )i =2b i 2=-2b =2,∴b =-1.故z =1-i. 方法二 ∵(z -z )i =2,∴z -z =2i =-2i.又z +z =2,∴(z -z )+(z +z )=-2i +2, ∴2z =-2i +2,∴z =1-i.1.若z ∈C ,且|z +2-2i|=1,则|z -2-2i|的最小值是( ) A .2 B .3 C .4 D .5 答案 B2.已知复数z =1+2i1-i ,则1+z +z 2+…+z 2 014为( )A .1+iB .1-iC .iD .1答案 C3.设复数z 满足关系:z +|z |=2+i ,那么z 等于( ) A .-34+i B.34+i C .-34-i D.34-i答案 B解析 设z =a +b i(a ,b ∈R ),由已知a +b i +a 2+b 2=2+i由复数相等可得⎩⎨⎧a +a 2+b 2=2b =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =34b =1,故z =34+i.4.已知z 1=1+2i ,z 2=m +(m -1)i ,且两复数的乘积z 1z 2的实部和虚部为相等的正数,则实数m 的值为________. 答案 34解析 z 1z 2=(1+2i)[m +(m -1)i]=[m -2(m -1)]+[2m +(m -1)]i =(2-m )+(3m -1)i ,所以2-m =3m -1,即m =34,且能使2-m =3m -1>0,满足题意.5.设复数z =1+i ,且z 2+az +bz 2-z +1=1-i ,求实数a ,b 的值.解 因为z =1+i ,所以z 2+az +b =(a +2)i +a +b ,z 2-z +1=i , 所以z 2+az +b z 2-z +1=a +b +(a +2)i i =(a +2)-(a +b )i.又z 2+az +bz 2-z +1=1-i. 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a +2=1,-(a +b )=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =2.[呈重点、现规律]1.复数的四则运算按照运算法则和运算律进行运算,其中除法运算的关键是将分母实数化; 2.复数的几何意义是数形结合思想在复数中的一大体现;3.利用两个复数相等可以解决求参数值(或范围)和复数方程等问题.一、基础过关1.复数1-2+i +11-2i 的虚部是( )A.15iB.15 C .-15iD .-15答案 B解析1-2+i +11-2i=-2-i 5+1+2i 5=-15+15i.故选B.2.设z =10i3+i ,则z 的共轭复数为( )A .-1+3iB .-1-3iC .1+3iD .1-3i答案 D解析 由z =10i3+i =10i (3-i )(3+i )(3-i )=1+3i ,得z =1-3i.3.若(m 2-5m +4)+(m 2-2m )i>0,则实数m 的值为( ) A .1 B .0或2 C .2 D .0 答案 D解析 由⎩⎪⎨⎪⎧m 2-5m +4>0m 2-2m =0,得m =0.4.设a ,b ∈R 且b ≠0,若复数(a +b i)3是实数,则( ) A .b 2=3a 2 B .a 2=3b 2 C .b 2=9a 2 D .a 2=9b 2答案 A解析 若(a +b i)3=(a 3-3ab 2)+(3a 2b -b 3)i 是实数,则3a 2b -b 3=0.由b ≠0,得b 2=3a 2.故选A.5.设i 是虚数单位,复数1+a i2-i 为纯虚数,则实数a =______.答案 2解析 设1+a i2-i=b i(b ∈R 且b ≠0),则1+a i =b i(2-i)=b +2b i ,所以b =1,a =2.6.复平面内点A 、B 、C 对应的复数分别为i 、1、4+2i ,由A →B →C →D 按逆时针顺序作平行四边形ABCD ,则|BD →|=________. 答案13解析 设D 点对应复数为z ,∵AB →=DC →, ∴1-i =-z +(4+2i),∴z =3+3i , ∴BD →对应的复数为2+3i ,∴|BD →|=13.7.已知a ∈R ,则z =(a 2-2a +4)-(a 2-2a +2)i 所对应的点在第几象限?复数z 对应的点的轨迹是什么?解 ∵a 2-2a +4=(a -1)2+3≥3, -(a 2-2a +2)=-(a -1)2-1≤-1,∴复数z 的实部为正数,虚部为负数,∴复数z 的对应点在第四象限.设z =x +y i(x 、y ∈R ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =a 2-2a +4,y =-(a 2-2a +2)消去a 2-2a 得:y =-x +2(x ≥3). ∴复数z 的对应点的轨迹是一条射线,方程为y =-x +2(x ≥3). 二、能力提升8.在复平面内,复数(2-i)2对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限答案 D解析 (2-i)2=4-4i +i 2=3-4i ,∴对应点坐标(3,-4),位于第四象限. 9.设i 是虚数单位.z 是复数z 的共轭复数.若z ·z i +2=2z ,则z 等于( ) A .1+i B .1-i C .-1+i D .-1-i答案 A解析 设z =a +b i ,a ,b ∈R代入z ·z i +2=2z ,整理得:(a 2+b 2)i +2=2a +2b i则⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =2a 2+b 2=2b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =1,因此z =1+i. 10.已知互异的复数a ,b 满足ab ≠0,集合{a ,b }={a 2,b 2},则a +b =________. 答案 -1解析 由题意⎩⎪⎨⎪⎧ a =a 2,b =b 2或⎩⎪⎨⎪⎧a =b 2,b =a 2, 因为a ≠b ,ab ≠0, ⎩⎨⎧a =-12+32i ,b =-12-32i 或⎩⎨⎧b =-12+32i ,a =-12-32i ,因此a +b =-1.11.设复数z =(1+i )2+3(1-i )2+i ,若z 2+a ·z +b =1+i ,求实数a ,b 的值.解 z =(1+i )2+3(1-i )2+i =2i +3-3i 2+i =3-i2+i=(3-i )(2-i )5=1-i. 因为z 2+a ·z +b =1+i , 所以(1-i)2+a (1-i)+b =1+i. 所以(a +b )-(a +2)i =1+i.所以⎩⎪⎨⎪⎧a +b =1,-(a +2)=1,解得a =-3,b =4.即实数a ,b 的值分别是-3,4.12.在复平面内,O 是原点,向量OA →对应的复数是2+i. (1)如果点A 关于实轴的对称点为B ,求向量OB →对应的复数; (2)如果(1)中点B 关于虚轴的对称点为C ,求点C 对应的复数.解 (1)设所求向量OB →对应的复数为z 1=a +b i(a ,b ∈R ),则点B 的坐标为(a ,b ). 已知A (2,1),由对称性可知a =2,b =-1. 所以OB →对应的复数为z 1=2-i.(2)设所求点C 对应的复数为z 2=c +d i(c ,d ∈R ), 则C (c ,d ).由(1),得B (2,-1). 由对称性可知,c =-2,d =-1. 故点C 对应的复数为z 2=-2-i. 三、探究与拓展13.是否存在复数z ,使其满足z ·z +2i z =3+a i ?如果存在,求实数a 的取值范围;如果不存在,请说明理由.解 设z =x +y i(x ,y ∈R ),则原条件等式可化为x 2+y 2+2i(x -y i)=3+a i.由复数相等的充要条件,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2+2y =3,2x =a .消去x ,得y 2+2y +a 24-3=0. 所以当Δ=4-4⎝⎛⎭⎫a24-3=16-a 2≥0,即-4≤a ≤4时,复数z 存在. 故存在满足条件的复数z ,且实数a 的取值范围为-4≤a ≤4.高考数学:试卷答题攻略一、“六先六后”,因人因卷制宜。
第五章曲线运动习题课:运动的合成与分解【学习目标】编写:王振营审核:1. 进一步理解合运动和分运动的概念,能够运用平行四边形定则进行有关计算。
2. 能够由分运动判断合运动的轨迹。
3. 能够运用运动的合成和分解知识解决实际问题。
【知识回顾】1. 物体做曲线运动的条件?2. 怎样区分合运动与分运动?3. 合运动和分运动之间具有怎样的关系?【课堂探究】一. 两个直线运动的合运动的性质判断1. 两个匀速直线运动的合运动可能是什么运动?⑴同一直线时:⑵互成角度时:2. 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动可能是什么运动?⑴同一直线时:⑵ 互成角度时:3. 两个匀变速直线运动的合运动可能是什么运动?⑴ 同一直线时:⑵ 互成角度时:总结归纳:怎样判断两个直线运动的合运动的性质?二. 运动的合成与分解的应用例题1:如图所示,在河岸上用绳拉船,拉绳的速度是V,当绳与水平方向夹角为θ时,船的速度为多大?总结:怎样分解合运动?拓展:若匀速拉绳,则船怎样运动?(加速、减速、匀速)v例题2:某河宽d=100m,水流速度V1=3m/s,船在静水中的出速度是V2=4m/s,求;⑴要使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?到达对岸何处?⑵要使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?⑶(选做)若小船在静水中的速度是3m/s,水流速度是4m/s,则小船能否垂直过河?渡河的最短航程是多少?【课堂练习】1. 小船在静水速度为v,今小船要渡过一条河流,渡河时小船垂直对岸划行,若小船划行至河中间时,河水流速忽然增大,则渡河时间与预定时间相比,将A.增长B.不变C.缩短D.无法确定2.关于运动的合成,下列说法正确的有A.两个直线运动的合运动一定是直线运动B.初速度为零的两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动C.一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定不是直线运动D.两个匀速直线运动的合运动也可能是曲线运动V,绳子跟水3.如图所示,一辆汽车由绳子通过滑轮提升一重物,若汽车通过B点时的速度为B 平方向的夹角为α,问此时被提升的重物的速度为多大?。
第5章课后习题2.假设一条指令的执行过程分为"取指令"、"分析"和"执行"三段,每一段的时间分别为Dt、2Dt和3Dt。
在下列各种情况下,分别写出连续执行n条指令所需要的时间表达式。
(1) 顺序执行方式。
(2) 仅"取指令"和"执行"重叠。
(3) "取指令"、"分析"和"执行"重叠。
3.用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算F=。
每个功能段的延迟时间均相等,流水线的输出端与输入端之间有直接数据通路,而且设置有足够的缓冲寄存器。
要求用尽可能短的时间完成计算,画出流水线时空图,计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率。
4.设有一个15000条指令的程序在一台时钟速率为25MHz的线性流水线处理机上执行。
假设该指令流水线有5段,并且每个时钟周期发射一条指令。
忽略由于转移指令和无序执行造成的损失。
(1) 用该流水线执行这一程序,并用流过延迟与其相等的一个等效非流水线处理机执行同一程序,将两者加以比较,并计算其加速比。
(2) 该流水线处理机的效率是多少?(3) 计算该流水线的吞吐率。
5.设有5段流水线处理机的预约表如下:(1) 列出禁止等待时间和冲突向量集。
(2) 画出状态转换图,说明不引起流水线冲突的所有可能的启动序列(循环)。
(3) 根据状态图列出所有简单循环。
(4) 从简单循环中找出迫切循环。
(5) 此流水线的最小平均等待时间(MAL)是多少?(6) 使用此流水线时,列出可允许的最小恒定循环。
(7) 该流水线的最大吞吐率是多少?(8) 如果使用最小恒定循环,则吞吐率是多少?1 2 3 4 5 6S1 X XS2 X XS3 XS4 XS5 X X6.下列汇编代码在一台3段流水线处理机上执行,每一段都有冒险(相关)检测和分解。
这三段是取指令、取操作数(根据要求取一个或者多个)和执行(包括写回操作)。