《2015-2016高一数学必修4作业设计 2.4.2 向量在物理中的应用 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015-2016高一数学必修4作业设计 2.4.2 向量在物理中的应用 Word版含解析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库242向量在物理中的应用课时目标 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大小又要考虑方向(2)不同点：向量与始点无关，力和作用点有关，大小和方向相同的两个力，如果作用点不同，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、位移都是向量(2)力、速度、加速度、位移的合成与分解就是向量的加、减运算，运动的叠加亦用到向量的合成(3)动量 数乘向量(4)功是力 F 与所产生位移 s
2、 的数量积一、选择题1用力 F 推动一物体水平运动 s m，设 F 与水平面的夹角为 ，则对物体所做的功为()A|F|s BF s D|F|个大小相等的共点力 2，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 ()A40 N B10 N C20 N D10 33共点力 ，)，F 2(，2)作用在物体 M 上，产生位移 s(2,1)，则共点力对物体做的功 W 为 ()A B C1 D24一质点受到平面上的三个力 2，F 3(单位：牛顿)的作用而处于平衡状态，已知 2 成 90角，且 2 的大小分别为 2 和 4，则 大小为()A6 B2 C2 D25 75质
3、点 P 在平面上作匀速直线运动，速度向量 (4， 3)(即点 P 的运动方向与 相同，且每秒移动的距离为| |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( )A(2,4) B(30,25)C(10，5) D(5，10)6已知作用在点 A 的三个力 3,4) ，f 2(2，5) ，f 3(3,1)且 A(1,1)，则合力ff 1f 2f 3 的终点坐标为()A(9,1) B(1,9) C(9,0) D(0,9)二、填空题7若 (2,2) ， ( 2,3)分别表示 2，则|F 1F 2|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
4、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/ 小时最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库的速度航行，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_( 写出所有正确的序号) 绳子的拉力不断增大；绳子的拉力不断变小；船的浮力不断变小；船的浮力保持不变三、解答题11如图所示，两根绳子把重 1 物体 W 吊在水平杆子 ，50 ，120，求 A 和 B 处所受力的大小 (绳子的重量忽略不计，g10 N/12已知两恒力 3,4)，F 2(
5、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 2分别对质点所做的功；(2)求 2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 慢拉起所受重力为 G 的物体，绳子与铅垂方向的夹角为 ，绳子所受到的拉力为 1)试说明|F 1|，| 角 的变化而变化的情况；(2)当|F 1|2| G|时，求角 的取值范围最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库14已知 1,0)，e 2(0,1)，今有动点 P 从 1,2) 开始，沿着与向量 e1e 2 相同的方向做匀速直线运动，速度为 e1e 2；另一动点 Q 从 2，1)开始，沿着与向量3e 2
6、相同的方向做匀速直线运动，速度为 3e 2，设 P、Q 在 t0 s 时分别在 0 处，问当 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量在物理中的应用 答案作业设计1| |F 2|F|510 ，2当 120，由平行四边形法则知：|F 合 | | 10 N23DF 1F 2(1,2)W(F 1F 2)s(1,2)(2,1)最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文
7、库222.4C因为力 F 是一个向量，由向量加法的平行四边形法则知 大小等于以 2 为邻边的平行四边形的对角线的长，故|F 3|2|F 1F 2|2|F 1|2|F 2|241620，|2 .55C设(10,10)为 A，设 5 秒后 P 点的坐标为 A1(x，y) ，则 (x10，y 10)，由题意有 即(x10 ，y10)(20 ，15)6Af f 1 f2f 3(3,4) (2，5)(3,1) (8,0)，设合力 f 的终点为 P(x，y)，则 f(1,1)(8,0) (9,1) 75解析F 1F 2(0,5)，| 2| 52810 GGs|G|s|0201 10 (J)1294 5解析
8、如图用 示水流速度，v 1 表示与水流垂直的方向的速度则 v0v 1 表示船实际航行速度，|4 ，| 8，解直角三角形|v 0v 1| 4 ，即船实际航行的速度大小为 4 千米/小时42 82 5 510解析设水的阻力为 f，绳的拉力为 F，F 与水平方向夹角为 (0 )则|F |2|f|，|F| .|f| 增大， 减小，|F| 增大|F| 增大，船的浮力减小11解设 A、B 所受的力分别为 f1、f 2，10 N 的重力用 f 表示，则 f1f 2f，以重力的作用点 C 为 f1、f 2、f 的始点，作右图，最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库使 f 1， f 2， f，则 80150
9、30 ，8012060 | | |010 5 32 3| | |010 12A 处受力为 5 N，B 处受力为 5 (1) (7,0) (20,15)(13，15)， 1 (3,4)( 13，15) 3(13) 4( 15)99(J)， 2 (6，5)(13，15) 6(13) ( 5)(15)3(J) 力 9 J 和3 J.(2)WF (F 1F 2) (3,4) (6，5) (13， 15)(9，1)(13，15)9(13) ( 1)(15)11715102(J)合力 F 对质点所做的功为102 (1)由力的平衡及向量加法的平行四边形法则，得G F 1F 2，|F 1| ，|G|G|，当
10、从 0趋向于 90时，|F 1|，|F 2|都逐渐增大(2)由|F 1| ，| 2| G|，得 .|G| 12又因为 0 90，所以 060e 1e 2(1,1)，|e 1e 2| ，其单位向量为( ， )；222 223e 2(3,2)，|3e 12e 2| ，其单位向量为( ， )，如图13313 213最新海量高中、初中教学资料尽在金锄头文库依题意，| | t，| | t， 2 13 | |( ， )(t，t)， 22 22| |( ， )(3t,2t)， 313 213由 1,2) ， 2，1)，得 P(t1，t 2)，Q(3t2,2t1)， ( 1， 3)， (2t1，t3) ， 由于 ， 0， 即 2t13t90，解得 t2.当 时所需的时间为 2
