1、2.6.2 平面向量应用举例随堂练习一、单选题1设O为的重心,M为所在平面内任意一点,则()ABCD【答案】D【分析】根据重心的性质以及向量的线性运算法则进行求解.【详解】解:由题意得:在中,故选:D2一条河流的两岸平行,一艘船从河岸边的A处出发到河对岸已知船在静水中的速度的大小为,水流速度的大小为设船行驶方向与水流方向的夹角为,若船的航程最短,则()ABCD【答案】C【分析】利用垂线段最短得到船的行驶方向,结合三角函数的知识求出夹角【详解】解:当航线垂直于河岸时,航程最短,如图,在中,所以,所以,所以,故选:C3某人顺风匀速行走速度大小为,方向与风向相同,此时风速大小为,则此人实际感到的风速
2、为()AB CD【答案】A【分析】根据向量的运算法则及速度的合成,即可求解.【详解】由题意,某人顺风匀速行走速度大小为,方向与风向相同,此时风速大小为,根据向量的运算法则,可得此人实际感到的风速为.故选:A.4以为顶点的三角形是()A锐角三角形B以为直角顶点的直角三角形C以为直角顶点的直角三角形D钝角三角形【答案】C【分析】根据向量的模的关系即可确定三角形的形状.【详解】,满足,且,所以是以为直角顶点的直角三角形.故选:C5如图所示,已知正方形ABCD的边长为1,点E从D点出发,按字母顺序DABC沿线段DA,AB,BC运动到C点,在此过程中的最大值是()A0BC1D1【答案】A【分析】以B为坐
3、标原点建立平面直角坐标系,表示出、点坐标,然后分类讨论在线段DA,AB,BC时,并结合数量积的坐标公式求的最大值即可求解.【详解】以BC、BA所在直线为x轴、y轴,建立坐标系如图:可得,当E在DA上,设,其中,此时,故;当E在AB上,设,此时,此时最大值为0;当E在BC上,设,其中,此时,综上所述,的最大值是0.故选:A6加强体育锻炼是青少年生活学习中非常重要的组成部分.某学生做引体向上运动,处于如图所示的平衡状态时,若两只胳膊的夹角为,每只胳膊的拉力大小均为,则该学生的体重(单位:)约为(参考数据:取重力加速度大小为)()AB61C75D60【答案】D【分析】用向量表示两只胳膊的拉力的大小和
4、方向,它们的合力与体重相等,求出,再化为千克即可得【详解】如图,作平行四边形,则是菱形,所以,因此该学生体重为(kg).故选:D7如图所示,一个物体被两根轻质细绳拉住,且处于平衡状态,已知两条绳上的拉力分别是,且,与水平夹角均为,则物体的重力大小为()ABCD【答案】A【分析】根据题意可得物体的重力大小等于与合力的大小,然后根据向量的加法可求得结果【详解】根据题意可得物体的重力大小等于与合力的大小,因为,与水平夹角均为,所以,的夹角为,所以,所以物体的重力大小为,故选:A8长江某地南北两岸平行,一艘游船南岸码头出发航行到北岸.假设游船在静水中的航行速度的大小为,水流的速度的大小为.设和的夹角为
5、,北岸的点在的正北方向,则游船正好到达处时,()ABCD【答案】D【分析】设船的实际速度为,根据题意作图,设与南岸上游的夹角为,由题意可得的值,再计算的值即可.【详解】设船的实际速度为,与南岸上游的夹角为,如图所示,要使得游船正好到达处,则,即,又因为,所以,故选:D.二、多选题9点P是所在平面内一点,满足,则的形状不可能是A钝角三角形B直角三角形C等腰三角形D等边三角形【答案】AD【解析】由条件可得,再两边平方即可得答案.【详解】P是所在平面内一点,且,即,两边平方并化简得,则一定是直角三角形,也有可能是等腰直角三角形,故不可能是钝角三角形,等边三角形,故选:AD.【点睛】本题考查向量在几何
6、中的应用,考查计算能力,是基础题.10(多选题)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()A绳子的拉力不断增大B绳子的拉力不断变小C船的浮力不断变小D船的浮力保持不变【答案】AC【分析】设水的阻力为f,绳的拉力为F,F与水平方向夹角为(),则由题意可得|F|cos |f|,然后逐个分析判断即可【详解】设水的阻力为f,绳的拉力为F,F与水平方向夹角为().则|F|cos |f|,|F|.增大,cos 减小,|F|增大.|F|sin 增大,|F|sin 加上浮力等于船的重力,船的浮力减小.故选:AC三、填空题11一纤夫用牵绳拉船沿
7、直线方向前进60米,若牵绳与行进方向夹角为,人的拉力为200N,则纤夫对船所做的功为_J【答案】【分析】根据给定条件,利用平面向量数量积求解作答.【详解】依题意,人的位移向量,拉力向量,则有,向量与的夹角为,所以纤夫对船所做的功.故答案为:12在中,若,则O是的_心【答案】垂【分析】根据向量数量积的运算律以及减法法则可得,即可求解.【详解】由得,所以,因此 ,同理,因此O是的垂心,故答案为:垂13数学中处处存在着美,机械学家菜洛发现的菜洛三角形就给人以对称的美感.莱洛三角形是以正三角形的三个顶点为圆心,正三角形的边长为半径画圆弧得到的.已知,点为上一点,则的最小值为_.【答案】#【分析】利用平
8、面向量的线性运算及向量数量积的运算用所求式子将表示为,再利用三角形的几何意义求解即可.【详解】设为的中点,为的中点,如图所示,所以因为,所以,的最小值为.故答案为:14如图,墙上三角架的一端处悬挂一个重为的物体,则边上点处的受力情况是_.【答案】大小为,方向与相同【分析】从点处进行受力分析,进而画出受力图,即可得出结果.【详解】解:如图,在点处进行受力分析,由已知条件有,根据平衡条件有,则,方向水平向右.则边上点处的受力情况是大小为,方向与相同.故答案为:大小为,方向与相同.四、解答题15质量的木块,在平行于斜面向上的拉力的作用下,沿倾斜角的光滑斜面向上滑行的距离.(1)分别求物体所受各力对物
9、体所做的功;(2)在这个过程中,物体所受各力对物体做功的代数和是多少?【答案】(1)拉力,支持力不做功,重力;(2).【分析】(1)分析物体受力,按功的定义式求解每个力所做的功.(2)将(1)中的各值相加即可.【详解】(1)木块受三个力的作用,重力,拉力和支持力,如图所示.拉力与位移s方向相同,所以拉力对木块所做的功为;支持力与位移方向垂直,不做功,所以;重力对物体所做的功为.(2)物体所受各力对物体做功的代数和为.16如图,在中,D是的中点,.(1)若,求;(2)若,求的值.【答案】(1)(2)【分析】(1)将用、表示,根据平面向量的运算律以及定义可求出结果;(2)根据平面向量基本定理可求出结果.(1)因为,所以,故.(2)因为,所以,所以,设.因为,所以,.