主动成长夯基达标1.河水的流速为2 m/s,一艘小船想以垂直于河岸方向10 m/s 的速度驶向对岸,则小船的静水速度大小为 ( )A.10 m/sB.262m/sC.64m/sD.12 m/s 解析:由题意|v 水|=2 m/s,|v 船|=10 m/s,作出示意图如图,∴|v |=s m /26210421022==+.答案:B2.已知两个力F 1、F 2的夹角为90°,它的合力大小为10 N,合力与F 1的夹角为60°,那么F 1的大小为( )A.53 NB.5 NC.10 ND.52 N 解析:由题意作出示意图,有|F 1|=|F |cos60°=10×21=5.答案:B3.某人到商店购买了4种商品,这4种商品的单价用一个向量表示为a =(5,10,21,6)(单位元),对应的这4种商品的件数用一个向量表示为b =(3,3,2,1),则此人总共应付钱____________元. 解析:所付钱数即a 、b 的数量积为 a ·b =(5,10,21,6)·(3,3,2,1)=15+30+42+6=93(元). 答案:934.做匀速圆周运动的物体的速度为|v 0|,当转过2π时,速度的改变量为_____________. 解析:作出示意图如右:|Δv |=|v 1-v 0|=2|v 0|. 答案:2|v 0|5.人骑自行车的速度为a ,风速为v 2,则逆风行驶的速度为________________.解析:设无风时自行车的速度为v 0,则a =v 0+v 2,故v 0=a -v 2,于是逆风时的速度为v 0-v 2=a -2v 2. 答案:a -2v 26.平面上有两个向量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相同的方向作匀速直线运动,速度大小为|e 1+e 2|,另一动点Q,从点Q 0(-2,-1)出发,沿着与向量3e 1+2e 2相同的方向作匀速直线运动,速度大小为|3e 1+2e 2|,设P 、Q 在t=0秒时分别在P 0、Q 0处,则当PQ ⊥00Q P 时,t=____________秒.解析:∵P 0(-1,2),Q 0(-2,-1), ∴00Q P =(-1,-3). 又∵e 1+e 2=(1,1), ∴|e 1+e 2|=2.∵3e 1+2e 2=(3,2), ∴|3e 1+2e 2|=13.∴当t 时刻时,点P 的位置为(-1+t,2+t),点Q 的位置为(-2+3t,-1+2t). ∴PQ =(-1+2t,-3+t). ∵00Q P ⊥PQ ,∴(-1)×(-1+2t)+(-3)×(-3+t)=0. ∴t=2. 答案:27.已知一个与水平方向夹角为30°的力F ,F 的大小为50 N,拉着一个重80 N 的木块在摩擦系数μ=0.02的水平面上运动了20米,求F 与摩擦力f 做功分别为多少?解:设木块位移为s,则F 力所做的功为F ·s =50×20×cos30°=3500(J),F 在沿直线方向的分解力大小为50×sin30°=25,故f 的大小为(80-25)×0.02=1.1.所以f 所做的功是f ·s =1.1×20×cos180°=-22(J).8.平面内三个力F 1、F 2、F 3作用于同一点且处于平衡状态,已知|F 1|=1 N,|F 2|=226+N,F 1、F 2的夹角为45°,求F 3的大小及与F 1的夹角. 解:如图,设F 1、F 2的合力为F ,则|F |=|F 3|,∵∠F 1OF 2=45°, ∴∠OF 1F=135°.在△OF 1F 中,由余弦定理得︒••-+=135cos ||||2||||||2122212OF OF OF OF =1+(226+)2-2×1×226+×(-22) =4+32=(3+1)2.∴|OF|=3+1,即|F 3|=1+3. 又由正弦定理得sin ∠F 1OF=||11OF =21, ∴∠F 1OF=30°,从而F 1与F 3的夹角为150°.∴F 3的大小为(1+3)N,F 3与F 1的夹角为150°.9.已知两恒力F 1(3,4)、F 2(6,-5)作用于同一质点,使之由A(20,15)移动到点B(7,0), 试求:(1)F 1、F 2分别对质点所做的功; (2)F 1、F 2的合力F 对质点所做的功. 解析:AB =(7,0)-(20,15)=(-13,-15),(1)W 1=F 1·AB =(3,4)·(-13,-15)=3×(-13)+4×(-15)=-99(焦), W 2=F 2·AB =(6,-5)·(-13,-15)=6×(-13)+(-5)×(-15)=-3(焦).(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(焦).10.一年轻的父亲欲将不会走路的小孩的两条胳膊悬空拎起,结果造成小孩胳膊受伤,试用向量知识加以解释.解析:针对小孩的两条胳膊画出受力图形,然后进行受力分析,并用向量表示. 建立数学模型:通过胳膊受力分析,建立向量模型:|F 1|=2cos2||θG ,θ∈[0,π]来确定何种情形时,小孩的胳膊容易受损.解:设孩子自重为G,两胳膊受力分别为F 1、F 2,且F 1=F 2,两胳膊间夹角为θ,胳膊受力分析如图(不计其他因素产生的作用力),不难建立向量模型:|F 1|=2cos2||θG ,θ∈[0,π],当θ=0时,|F 1|=2||G ;当θ=32π时,|F 1|=|G|;又2θ∈(0, 2π)时,|F 1|单调递增,故θ∈(0, 32π)时,|F 1|∈(2||G ,|G|),θ∈(32π,π)时,|F 1|>|G|,此时欲悬空拎着幼儿的胳膊,极易造成小孩胳膊受伤.走近高考11.(2004广西高考,7)用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中,如图2-5-10所示.已知绳ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则绳ac 和绳bc 中的拉力分别为( )图2-5-10A.23mg,21mg B.21mg,33mg C.43mg,21mg D.21mg,43mg 解析:设ac 拉力为F 1,bc 拉力为F 2,则有 水平方向:F 1sin30°=F 2sin60°;竖直方向:F 1sin30°+F 2cos60°=mg,由上两式可得F 1=23mg,F 2=21mg, 故A 正确. 答案:A。