苏教版高中数学必修四：第2章-平面向量2.2.1课时作业(含答案)

§2.2 向量的线性运算 2．2.1 向量的加法课时目标 1．理解向量加法的法则及其几何意义.2.能用法则及其几何意义正确作出两个向量的和．1．向量的加法的定义已知向量a 和b ，在平面内任取一点O ，作OA →＝a ，AB →＝b ，则向量OB →叫做a 与b 的和，记作________．即a ＋b ＝OA →＋AB →＝________. 求两个向量和的运算叫做向量的加法． 2．向量的加法法则 (1)三角形法则如图所示，已知非零向量a ，b ，在平面内任取一点A ，作AB →＝a ，BC →＝b ，则向量________叫做a 与b 的和(或和向量)，记作________，即a ＋b ＝AB →＋BC →＝________.上述求两个向量和的作图法则，叫做向量求和的三角形法则．对于零向量与任一向量a 的和有a ＋0＝________＋________＝________. (2)平行四边形法则如图所示，已知两个不共线的非零向量a ，b ，作OA →＝a ，OC →＝b ，则O 、A 、C 三点不共线，以________，________为邻边作________________，则对角线上的向量________＝a ＋b ，这个法则叫做两个向量求和的平行四边形法则． (3)多边形法则已知n 个向量，依次把这n 个向量首尾相连，以第一个向量的________为始点，第n个向量的________为终点的向量叫做这n 个向量的和向量．即A 1A 2→＋A 2A 3→＋…＋A n A n ＋1＝____________.这个法则叫做向量求和的多边形法则． 3．向量加法的运算律(1)交换律:a ＋b ＝________________.(2)结合律:(a ＋b )＋c ＝________________.一、填空题1．化简AB →＋DF →＋CD →＋BC →＋F A →＝________.2．已知菱形ABCD 的边长为1，∠BAD ＝120°，则向量AB →＋AD →的模为________．3．在正六边形ABCDEF 中，AB →＝a ，F A →＝b ，则EC →＝________.(用a ，b 表示)4．如图所示，在平行四边形ABCD 中，O 是对角线的交点，下列结论不正确的是______．(填相应结论的序号)①AB →＝CD →，BC →＝DA →； ②AD →＋OD →＝DA →； ③AO →＋OD →＝AC →＋CD →； ④AB →＋BC →＋CD →＝DA →.5．在四边形ABCD 中，AC →＝AB →＋AD →，则四边形ABCD 的形状一定是________．6．已知在矩形ABCD 中，AB ＝2，BC ＝3，则|AB →＋BC →＋AC →|＝________. 7.如图所示，在平行四边形ABCD 中，BC →＋DC →＋BA →＝________.8．如图所示，在正六边形ABCDEF 中，若AB ＝1，则|AB →＋FE →＋CD →|＝________.9.设E 是平行四边形ABCD 外一点，如图所示，化简下列各式 (1)DE →＋EA →＝________； (2)BE →＋AB →＋EA →＝________； (3)DE →＋CB →＋EC →＝________； (4)BA →＋DB →＋EC →＋AE →＝________.10．已知△ABC 是正三角形，给出下列等式: ①|AB →＋BC →|＝|BC →＋CA →|； ②|AC →＋CB →|＝|BA →＋BC →|； ③|AB →＋AC →|＝|CA →＋CB →|； ④|AB →＋BC →＋AC →|＝|CB →＋BA →＋CA →|.其中正确的有______．(写出所有正确等式的序号) 二、解答题11．一艘船以5 km/h 的速度向垂直于对岸方向行驶，航船实际航行方向与水流方向成30°角，求水流速度和船实际速度．12.如图所示，在平行四边形ABCD 的对角线BD 的延长线和反向延长线上取点F ，E ，使BE ＝DF .求证:四边形AECF 是平行四边形．能力提升13．已知|AB →|＝3，|BC →|＝5，则|AC →|的取值范围是__________．14．已知点G 是△ABC 的重心，则GA →＋GB →＋GC →＝__________.1．三角形法则和平行四边形法则都是求向量和的基本方法，两个法则是统一的．当两个向量首尾相连时常选用三角形法则，当两个向量共始点时，常选用平行四边形法则． 2．向量的加法满足交换律，因此在进行多个向量的加法运算时，可以按照任意的次序和任意的组合去进行．§2.2 向量的线性运算 2．2.1 向量的加法知识梳理1．a ＋b OB →2．(1)AC → a ＋b AC →0 a a(2)OA OC 平行四边形 OB →(3)始点 终点 3．(1)b ＋a (2)a ＋(b ＋c ) 作业设计 1．0解析 原式＝AB →＋BC →＋CD →＋DF →＋F A →＝0.2．1解析 ∵AB →＋AD →＝AC →，且△ABC 为等边三角形， ∴|AB →＋AD →|＝|AC →|＝1. 3．a ＋b解析 EC →＝FB →＝F A →＋AB →＝a ＋b . 4．①②④ 5．平行四边形解析 ∵AC →＝AB →＋BC →＝AB →＋AD →，∴BC →＝AD →. ∴四边形ABCD 为平行四边形． 6．213解析 |AB →＋BC →＋AC →|＝|AC →＋AC →|＝2|AC →| ＝2AB 2＋BC 2＝213. 7.BC →解析 BC →＋DC →＋BA →＝BC →＋AB →＋BA →＝BC →. 8．2解析 |AB →＋FE →＋CD →|＝|AB →＋BC →＋CD →|＝|AD →|＝2.9．(1)DA → (2)0 (3)DB → (4)DC →或AB → 10．①③④解析 AB →＋BC →＝AC →，BC →＋CA →＝BA →， 而|AC →|＝|BA →|，故①正确； |AB →|≠|BA →＋BC →|，故②不正确； 画图可知③，④正确． 11．解如图所示，OA →表示水流速度，OB →表示船垂直于对岸的方向行驶的速度，OC →表示船实际航行的速度，∠AOC ＝30°，|OB →|＝5. ∵四边形OACB 为矩形，∴|OA →|＝|AC →|tan 30°＝53，|OC →|＝|OB →|sin 30°＝10，∴水流速度大小为5 3 km/h ，船实际速度为10 km/h.12．证明 AE →＝AB →＋BE →，FC →＝FD →＋DC →，因为四边形ABCD 是平行四边形，所以AB →＝DC →，因为FD ＝BE ，且FD →与BE →的方向相同，所以FD →＝BE →，所以AE →＝FC →，即AE 与FC 平行且相等， 所以四边形AECF 是平行四边形． 13．[2,8]解析 |AC →|＝|AB →＋BC →|≤|AB →|＋|BC →|＝8， 且|AC →|＝|AB →＋BC →|≥||AB →|－|BC →||＝2.∴2≤|AC →|≤8. 14．0解析 如图所示，连接AG 并延长交BC 于E 点，点E 为BC 的中点，延长AE 到D 点，使GE ＝ED ，则GB →＋GC →＝GD →，GD →＋GA →＝0， ∴GA →＋GB →＋GC →＝0.。

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第二章平面向量章末复习课课时目标1．掌握向量线性运算及其几何意义.2.理解共线向量的含义、几何表示及坐标表示的条件.3.掌握数量积的含义、坐标形式及其应用．知识结构一、填空题1．若向量a＝（1,2），b＝(－3，4），则(a·b）（a＋b）＝________.2．已知平面向量a＝(1,－3)，b＝(4,－2)，λa＋b与a垂直，则λ＝________.3．设向量a＝（1，2）,b＝（2，3）．若向量λa＋b与向量c＝(－4,－7）共线，则λ＝________。

4．已知平面向量α、β，|α|＝1，|β|＝2,α⊥（α－2β)，则|2α＋β｜的值是________．5．在平行四边形ABCD中，错误!＝（1，2）,错误!＝（－3,2），则错误!·错误!＝________。

6．若向量a与b不共线，a·b≠0,且c＝a－错误!b，则向量a与c的夹角为________．7．在△ABC中，M是BC的中点，AM＝1,点P在AM上且满足错误!＝2错误!，则错误!·（错误!＋错误!）＝________.8．已知｜p|＝2错误!,｜q|＝3，p、q夹角为错误!,则以a＝5p＋2q,b＝p－3q为邻边的平行四边形的一条对角线长为________．9．已知|a|＝2|b｜≠0，且关于x的方程x2＋|a｜x＋a·b＝0有实根,则a与b的夹角的取值范围是______．10．已知平面上直线l的方向向量d＝（3,－4），点O(0，0)和A（4，－2)在l上的射影分别是O1和A1，则|错误!｜＝________.二、解答题11．已知A(1,－2)、B(2,1)、C(3，2）和D(－2,3）,以错误!、错误!为一组基底来表示错误!＋错误!＋错误!.12．设a ，b 是两个不共线的非零向量，t ∈R 。

第2章 平面向量(B)(时间：120分钟 满分：160分)一、填空题(本大题共14小题，每小题5分，共70分)1．已知向量a ＝(4,2)，b ＝(x,3)，且a ∥b ，则x 的值是________．2．设向量a ＝(m －2，m ＋3)，b ＝(2m ＋1，m －2)，若a 与b 的夹角大于90°，则实数m 的取值范围是________．3．若三点A (2,2)，B (a,0)，C (0，b )(ab ≠0)共线，则1a ＋1b ＝________.4．平行四边形ABCD 中，AC 为一条对角线，若AB →＝(2,4)，AC →＝(1,3)，则AD →·BD →＝________. 5．已知|a |＝1，|b |＝6，a ·(b －a )＝2，则向量a 与向量b 的夹角是________． 6．关于平面向量a ，b ，c ，有下列四个命题： ①若a ∥b ，a ≠0，则存在λ∈R ，使得b ＝λa ； ②若a ·b ＝0，则a ＝0或b ＝0；③存在不全为零的实数λ，μ使得c ＝λa ＋μb ； ④若a ·b ＝a ·c ，则a ⊥(b －c )．其中正确的命题是________．(填序号) 7．已知|a |＝5，|b |＝3，且a ·b ＝－12，则向量a 在向量b 上的投影等于________． 8．a ，b 的夹角为120°，|a |＝1，|b |＝3，则|5a －b |＝________.9．已知向量a ＝(6,2)，b ＝(－4，12)，直线l 过点A (3，－1)，且与向量a ＋2b 垂直，则直线l 的方程为________．10．已知3a ＋4b ＋5c ＝0，且|a |＝|b |＝|c |＝1，则a ·(b ＋c )＝________.11．在△ABC 中，AR →＝2RB →，CP →＝2PR →，若AP →＝mAB →＋nAC →，则m ＋n ＝________.12．P 是△ABC 内的一点，AP →＝13(AB →＋AC →)，则△ABC 的面积与△ABP 的面积之比为________．13．已知向量OP →＝(2,1)，OA →＝(1,7)，OB →＝(5,1)，设M 是直线OP 上任意一点(O 为坐标原点)，则MA →·MB →的最小值为________．14．定义平面向量之间的一种运算“⊙”如下：对任意的a ＝(m ，n )，b ＝(p ，q )，令a ⊙b ＝mq －np .下面说法正确的是________．(填相应说法的序号) ①若a 与b 共线，则a ⊙b ＝0； ②a ⊙b ＝b ⊙a ；③对任意的λ∈R ，有(λa )⊙b ＝λ(a ⊙b )； ④(a ⊙b )2＋(a ·b )2＝|a |2|b |2.二、解答题(本大题共6小题，共90分) 15．(14分)如图所示，以向量OA →＝a ，OB →＝b 为边作AOBD ，又BM →＝13BC →，CN →＝13CD →，用a ，b 表示OM →、ON →、MN →.16．(14分)已知a ，b 的夹角为120°，且|a |＝4，|b |＝2， 求：(1)(a －2b )·(a ＋b )；(2)|a ＋b |； (3)|3a －4b |.17．(14分)已知a ＝(3，－1)，b ＝⎝⎛⎭⎫12，32，且存在实数k 和t ，使得x ＝a ＋(t 2－3)b ，y ＝－k a＋t b ，且x ⊥y ，试求k ＋t2t的最小值．18．(16分)设OA →＝(2,5)，OB →＝(3,1)，OC →＝(6,3)．在线段OC 上是否存在点M ，使MA ⊥MB ？若存在，求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．19．(16分)设两个向量e 1、e 2满足|e 1|＝2，|e 2|＝1，e 1、e 2的夹角为60°，若向量2t e 1＋7e 2与e 1＋t e 2的夹角为钝角，求实数t 的取值范围．20．(16分)已知线段PQ 过△OAB 的重心G ，且P 、Q 分别在OA 、OB 上，设OA →＝a ，OB →＝b ，OP →＝m a ，OQ →＝n b .求证：1m ＋1n ＝3.第2章 平面向量(B)1．6解析 ∵a ∥b ，∴4×3－2x ＝0，∴x ＝6.2．(－43，2)解析 ∵a 与b 的夹角大于90°，∴a ·b <0， ∴(m －2)(2m ＋1)＋(m ＋3)(m －2)<0， 即3m 2－2m －8<0，∴－43<m <2.3.12解析 AB →＝(a －2，－2)，AC →＝(－2，b －2)，∴(a －2)(b －2)－4＝0，∴ab －2(a ＋b )＝0，该等式两边同除以ab ，可得ab －2(a ＋b )ab＝0，∴1－2⎝⎛⎭⎫1a ＋1b ＝0， ∴1a ＋1b ＝12. 4．8解析 ∵AD →＝BC →＝AC →－AB →＝(－1，－1)， ∴BD →＝AD →－AB →＝(－1，－1)－(2,4)＝(－3，－5)， ∴AD →·BD →＝(－1，－1)·(－3，－5)＝8. 5.π3解析 ∵a (b －a )＝a ·b －|a |2＝2，∴a ·b ＝3，∴cos 〈a ，b 〉＝a ·b |a |·|b |＝31×6＝12，∴〈a ，b 〉＝π3.6．①④解析 由向量共线定理知①正确；若a ·b ＝0，则a ＝0或b ＝0或a ⊥b ，所以②错误；在a ，b 能够作为基底时，对平面上任意向量，存在实数λ，μ使得c ＝λa ＋μb ，所以③错误；若a ·b ＝a ·c ，则a (b －c )＝0，所以a ⊥(b －c )，所以④正确，即正确命题序号是①④. 7．－4解析 向量a 在向量b 上的投影为|a |cos 〈a ，b 〉＝|a |·a ·b |a ||b |＝a ·b |b |＝－123＝－4.8．7解析 ∵|5a －b |2＝(5a －b )2＝25a 2＋b 2－10a ·b ＝25×12＋32－10×1×3×(－12)＝49.∴|5a －b |＝7.9．2x －3y －9＝0解析 设P (x ，y )是直线上任意一点，根据题意，有AP →·(a ＋2b )＝(x －3，y ＋1)·(－2,3)＝0，整理化简得2x －3y －9＝0.10．－35解析 由已知得4b ＝－3a －5c ，将等式两边平方得(4b )2＝(－3a －5c )2，化简得a ·c ＝－35.同理由5c ＝－3a －4b 两边平方得a ·b ＝0，∴a ·(b ＋c )＝a ·b ＋a ·c ＝－35.11.79解析 AP →＝AC →＋CP →＝AC →＋23CR →＝AC →＋23(23AB →－AC →)＝49AB →＋13AC →故有m ＋n ＝49＋13＝79.12．3解析 设△ABC 边BC 的中点为D ，则S △ABC S △ABP＝2S △ABDS △ABP＝2AD AP . ∵AP →＝13(AB →＋AC →)＝23AD →，∴AD →＝32AP →，∴|AD →|＝32|AP →|.∴S △ABCS △ABP ＝3. 13．－8解析 设OM →＝tOP →＝(2t ，t )，故有MA →·MB →＝(1－2t,7－t )·(5－2t,1－t )＝5t 2－20t ＋12＝5(t －2)2－8，故当t ＝2时，MA →·MB →取得最小值－8. 14．①③④解析 若a ＝(m ，n )与b ＝(p ，q )共线，则mq －np ＝0，依运算“⊙”知a ⊙b ＝0，故①正确．由于a ⊙b ＝mq －np ，又b ⊙a ＝np －mq ，因此a ⊙b ＝－b ⊙a ，故②不正确．对于③，由于λa ＝(λm ，λn )，因此(λa )⊙b ＝λmq －λnp ，又λ(a ⊙b )＝λ(mq －np )＝λmq －λnp ，故③正确．对于，(a ⊙b )2＋(a ·b )2＝m 2q 2－2mnpq ＋n 2p 2＋(mp ＋nq )2＝m 2(p 2＋q 2)＋n 2(p 2＋q 2)＝(m 2＋n 2)(p 2＋q 2)＝|a |2|b |2，故④正确．15．解 BA →＝OA →－OB →＝a －b . ∴OM →＝OB →＋BM →＝OB →＋13BC →＝OB →＋16BA →＝16a ＋56b .又OD →＝a ＋b .ON →＝OC →＋CN →＝12OD →＋16OD →＝23OD →＝23a ＋23b ， ∴MN →＝ON →－OM → ＝23a ＋23b －16a －56b ＝12a －16b. 16．解 a ·b ＝|a ||b |cos 120°＝4×2×⎝⎛⎭⎫－12＝－4. (1)(a －2b )·(a ＋b ) ＝a 2－2a ·b ＋a ·b －2b 2 ＝42－2×(－4)＋(－4)－2×22 ＝12.(2)∵|a ＋b |2＝(a ＋b )2＝a 2＋2a ·b ＋b 2 ＝16＋2×(－4)＋4＝12. ∴|a ＋b |＝2 3.(3)|3a －4b |2＝9a 2－24a ·b ＋16b 2 ＝9×42－24×(－4)＋16×22 ＝16×19，17．解 由题意有|a |＝(3)2＋(－1)2＝2，|b |＝⎝⎛⎭⎫122＋⎝⎛⎭⎫322＝1. ∵a·b ＝3×12－1×32＝0，∴a ⊥b .∵x·y ＝0，∴[a ＋(t 2－3)b ](－k a ＋t b )＝0. 化简得k ＝t 3－3t4.∴k ＋t 2t ＝14(t 2＋4t －3)＝14(t ＋2)2－74.即t ＝－2时，k ＋t 2t 有最小值为－74.18．解 设OM →＝tOC →，t ∈[0,1]，则OM →＝(6t,3t )，即M (6t,3t ).MA →＝OA →－OM →＝(2－6t,5－3t )， MB →＝OB →－OM →＝(3－6t,1－3t )．若MA ⊥MB ， 则MA →·MB →＝(2－6t )(3－6t )＋(5－3t )(1－3t )＝0.即45t 2－48t ＋11＝0，t ＝13或t ＝1115.∴存在点M ，M 点的坐标为(2,1)或⎝⎛⎭⎫225，115.19．解 由向量2t e 1＋7e 2与e 1＋t e 2的夹角为钝角， 得(2t e 1＋7e 2)·(e 1＋t e 2)|2t e 1＋7e 2|·|e 1＋t e 2|<0， 即(2t e 1＋7e 2)·(e 1＋t e 2)<0.整理得：2t e 21＋(2t 2＋7)e 1·e 2＋7t e 22<0.(*) ∵|e 1|＝2，|e 2|＝1，〈e 1，e 2〉＝60°. ∴e 1·e 2＝2×1×cos 60°＝1∴(*)式化简得：2t 2＋15t ＋7<0.解得：－7<t <－12.当向量2t e 1＋7e 2与e 1＋t e 2夹角为180°时， 设2t e 1＋7e 2＝λ(e 1＋t e 2) (λ<0)． 对比系数得⎩⎪⎨⎪⎧ 2t ＝λ7＝λt λ<0，∴⎩⎪⎨⎪⎧λ＝－14t ＝－142∴所求实数t 的取值范围是⎝⎛⎭⎫－7，－142∪⎝⎛⎭⎫－142，－12.20.证明 如右图所示， ∵OD →＝12(OA →＋OB →)＝12(a ＋b )，∴OG →＝23OD →＝13(a ＋b )．∴PG →＝OG →－OP → ＝13(a ＋b )－m a ＝(13－m )a ＋13b . PQ →＝OQ →－OP →＝n b －m a . 又P 、G 、Q 三点共线，所以存在一个实数λ，使得PG →＝λPQ →. ∴(13－m )a ＋13b ＝λn b －λm a ， ∴(13－m ＋λm )a ＋(13－λn )b ＝0. ∵a 与b 不共线，∴⎩⎨⎧13－m ＋λm ＝0， ①13－λn ＝0， ②由①②消去λ得：1m ＋1n＝3.。

§2.5向量的应用(二)课时目标经历用向量方法解决某些简单的力学问题与其他的一些实际问题的过程，体会向量是一种处理物理问题等的工具，发展运算能力和解决实际问题的能力．1．力向量力向量与前面学过的自由向量有区别．(1)相同点：力和向量都既要考虑________又要考虑________．(2)不同点：向量与________无关，力和____________有关，大小和方向相同的两个力，如果____________不同，那么它们是不相等的．2．向量方法在物理中的应用(1)力、速度、加速度、位移都是________．(2)力、速度、加速度、位移的合成与分解就是向量的________运算，运动的叠加亦用到向量的合成．(3)动量mν是________________．(4)功即是力F与所产生位移s的____________．一、填空题1．已知向量a表示“向东航行1 km”，向量b表示“向南航行1 km”，则a＋b表示向________航行________ km.2．用力F推动一物体水平运动s m，设F与水平面的夹角为θ，则对物体所做的功为________．3．两个大小相等的共点力F1，F2，当它们夹角为90°时，合力大小为20 N，则当它们的夹角为120°时，合力大小为________N.4．共点力F1＝(lg 2，lg 2)，F2＝(lg 5，lg 2)作用在物体M上，产生位移s＝(2lg 5,1)，则共点力对物体做的功W为________．5．一质点受到平面上的三个力F1，F2，F3(单位：牛顿)的作用而处于平衡状态，已知F1，F2成90°角，且F1，F2的大小分别为2和4，则F3的大小为________．6．质点P在平面上作匀速直线运动，速度向量ν＝(4，－3)(即点P的运动方向与ν相同，且每秒移动的距离为|ν|个单位)．设开始时点P的坐标为(－10,10)，则5秒后点P的坐标为________．7．已知作用在点A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________．8．一个重20 N的物体从倾斜角30°，斜面长1 m的光滑斜面顶端下滑到底端，则重力做的功是________．9．在水流速度为4千米/小时的河流中，有一艘船沿与水流垂直的方向以8千米/小时的速度航行，则船实际航行的速度的大小为________千米/小时．10.如图所示，小船被绳索拉向岸边，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么小船匀速靠岸过程中，下列说法中正确的是________(写出正确的所有序号)．①绳子的拉力不断增大；②绳子的拉力不断变小；③船的浮力不断变小；④船的浮力保持不变．二、解答题如图所示，两根绳子把重1 kg的物体W吊在水平杆子AB上，∠ACW＝150°，∠BCW＝120°，求A和B处所受力的大小(绳子的重量忽略不计，g＝10 N/kg)．12．已知两恒力F1＝(3,4)，F2＝(6，－5)，作用于同一质点，使之由点A(20,15)移动到点B(7,0)．(1)求F1，F2分别对质点所做的功；(2)求F1，F2的合力F对质点所做的功．能力提升13.如图所示，在细绳O处用水平力F2缓慢拉起所受重力为G的物体，绳子与铅垂方向的夹角为θ，绳子所受到的拉力为F1.(1)求|F1|，|F2|随角θ的变化而变化的情况；(2)当|F1|≤2|G|时，求角θ的取值范围．14．已知e 1＝(1,0)，e 2＝(0,1)，今有动点P 从P 0(－1,2)开始，沿着与向量e 1＋e 2相同的方向做匀速直线运动，速度大小为|e 1＋e 2|；另一动点Q 从Q 0(－2，－1)开始，沿着与向量3e 1＋2e 2相同的方向做匀速直线运动，速度大小为|3e 1＋2e 2|，设P 、Q 在t ＝0 s 时分别在P 0、Q 0处，问当PQ →⊥P 0Q 0→时所需的时间t 为多少？用向量理论讨论物理中相关问题的步骤一般来说分为四步：(1)问题的转化，把物理问题转化成数学问题；(2)模型的建立，建立以向量为主体的数学模型；(3)参数的获取，求出数学模型的相关解；(4)问题的答案，回到物理现象中，用已经获取的数值去解释一些物理现象．§2.5 向量的应用(二)知识梳理1．(1)大小 方向 (2)始点 作用点 作用点 2．(1)向量 (2)加、减 (3)数乘向量 (4)数量积 作业设计1．东南 2 2.|F |cos θ·s 3．10 2解析 |F 1|＝|F 2|＝|F |cos 45°＝102， 当θ＝ 120°，由平行四边形法则知： |F 合|＝|F 1|＝|F 2|＝10 2 N. 4．2解析 F 1＋F 2＝(1,2lg 2)． ∴W ＝(F 1＋F 2)·s ＝(1,2lg 2)·(2lg 5,1) ＝2lg 5＋2lg 2＝2. 5．2 5解析 因为力F 是一个向量，由向量加法的平行四边形法则知F 3的大小等于以F 1、F 2为邻边的平行四边形的对角线的长，故|F 3|2＝|F 1＋F 2|2＝|F 1|2＋|F 2|2＝4＋16＝20，∴|F 3|＝2 5.6．(10，－5)解析 设(－10,10)为A ，设5秒后P 点的坐标为A 1(x ，y )， 则AA 1→＝(x ＋10，y －10)，由题意有AA 1→＝5ν.即(x ＋10，y －10)＝(20，－15)⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋10＝20y －10＝－15⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ＝10y ＝－5.7．(9,1)解析 f ＝f 1＋f 2＋f 3＝(3,4)＋(2，－5)＋(3,1) ＝(8,0)，设合力f 的终点为P (x ，y )，则 OP →＝OA →＋f ＝(1,1)＋(8,0)＝(9,1)． 8．10 J解析 W G ＝G·s ＝|G|·|s |·cos 60°＝20×1×12＝10 J.9．4 5解析 如图用v 0表示水流速度，v 1表示与水流垂直的方向的速度． 则v 0＋v 1表示船实际航行速度， ∵|v 0|＝4，|v 1|＝8，∴解直角三角形|v 0＋v 1|＝42＋82＝4 5. 10．①③解析 设水的阻力为f ，绳的拉力为F ，F 与水平方向夹角为θ(0<θ<π2)．则|F |cos θ＝|f |，∴|F |＝|f |cos θ.∵θ增大，cos θ减小，∴|F |增大． ∵|F |sin θ增大，∴船的浮力减小． 11．解设A 、B 所受的力分别为f 1、f 2，10 N 的重力用f 表示，则f 1＋f 2＝f ，以重力的作用点C 为f 1、f 2、f 的始点，作右图，使CE→＝f 1，CF →＝f 2，CG →＝f ，则∠ECG ＝180°－150°＝30°，∠FCG ＝180°－120°＝60°.∴|CE →|＝|CG →|·cos 30°＝10×32＝5 3.|CF →|＝|CG →|·cos 60°＝10×12＝5.∴在A 处受力为5 3 N ，在B 处受力为5 N.12．解 (1)AB →＝(7,0)－(20,15)＝(－13，－15)，W 1＝F 1·AB →＝(3,4)·(－13，－15) ＝3×(－13)＋4×(－15)＝－99(J)，W 2＝F 2·AB →＝(6，－5)·(－13，－15) ＝6×(－13)＋(－5)×(－15)＝－3(J)．∴力F 1，F 2对质点所做的功分别为－99 J 和－3 J.(2)W ＝F ·AB →＝(F 1＋F 2)·AB →＝[(3,4)＋(6，－5)]·(－13，－15) ＝(9，－1)·(－13，－15) ＝9×(－13)＋(－1)×(－15) ＝－117＋15＝－102(J)．∴合力F 对质点所做的功为－102 J. 13．解(1)由力的平衡及向量加法的平行四边形法则，得－G ＝F 1＋F 2，|F 1|＝|G |cos θ，|F 2|＝|G |tan θ， 当θ从0°趋向于90°时，|F 1|，|F 2|都逐渐增大．(2)由|F 1|＝|G |cos θ，|F 1|≤2|G |，得cos θ≥12.又因为0°≤θ<90°，所以0°≤θ≤60°. 14．解 e 1＋e 2＝(1,1)，|e 1＋e 2|＝2，其单位向量为(22，22)；3e 1＋2e 2＝(3,2)，|3e 1＋2e 2|＝13，其单位向量为(313，213)，如图．依题意，|P 0P →|＝2t ，|Q 0Q →|＝13t ，∴P 0P →＝|P 0P →|(22，22)＝(t ，t )，Q 0Q →＝|Q 0Q →|(313，213)＝(3t,2t )，由P 0(－1,2)，Q 0(－2，－1)，得P (t －1，t ＋2)，Q (3t －2,2t －1)，∴P 0Q 0→＝(－1，－3)， PQ →＝(2t －1，t －3)， ∵PQ →⊥P 0Q 0→，∴P 0Q 0→·PQ →＝0， 即2t －1＋3t －9＝0，解得t ＝2.∴当PQ →⊥P 0Q 0→时所需的时间为2 s.。