9、抗震救灾中,假设某次在无风无雨的理想情况下,直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物质的箱子,如图所示。设投放时箱子的初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示形态。则下列说法正确的是
A、悬停在直升机只受到重力的作用
B、箱子下落过程中先做匀加速运动,后做匀速运动
C、箱子下落过程中,箱内物体始终处于安全失重状态
D、在箱子开始下落的一小段时间内,箱内物体对箱子底部的压力逐渐增大
8. 如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是
A、向右做加速运动
B、向右做减速运动
C、向左做加速运动
D、向左做减速运动
7、科学研究发现在月球表面(1)没有空气(2)重力加速度约为地球表面的1/6,(3)没有磁场。若宇航员登上月球后在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,下列说法正确的是
A、氢气球将向上加速上升,铅球自由下落
B、氢气球和铅球都处于失重状态
C、氢气球和铅球都将下落,但铅球先落到地面
D、氢气球和铅球都将下落,且同时落地
6.物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系如图所示,A、B两直线平行,则以下关系正确的是( )
A.mA<mB<mC B.mA<mB=mC
C.μA=μB=μC D.μA<μB=μC
5.如图,柱体A的横截面是圆心角为π/2的扇形面,其弧形表面光滑,而与地面接触的下表面粗糙;在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体,系统处于平衡状态。若使柱体向左移动少许,系统仍处于平衡状态,则( )
A.球对墙的压力减小
B.柱体与球之间的作用力增大
C.柱体所受的摩擦力减小
D.柱体对地面的压力减小
4.举世瞩目的“神舟”七号航天飞船的成功发射和顺利返回,显示了我国航天事业取得的巨大成就.已知地球的质量为M,引力常量为G,设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,则飞船在圆轨道上运行的速率为( )
2.下列光的波粒二象性的说法中,正确的是:( )
A.光有时是波,有时是粒子
B.光子与电子是同样的粒子
C.大量光子的行为呈现波动性,个别光子的行为呈现粒子性
D.光的波长越长,其波动性越显著,光的波长越短,其粒子性越显著
3.如图所示,A、B相对静止,且一起沿斜面匀速下滑,斜面体静止不动,则( )
A.A不受摩擦力
B.A受到弹力大小等于A的重力大小
C.B受到斜面对它的沿斜面向上的摩擦力的作用
D.A、B之间必存在摩擦力
选对的得4分,选对不全给2分,有选错或不选的得0分)
1.放在空气中的玻璃砖,如图所示,有一束光射到界面ah,下列说法正确的是:( )
A.在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖
B.无论入射角多大,光都能从界面ab进入玻璃砖
C.光传播至界面cd后,有可能不从界面cd射出
D.无论入射角多大,光都能从界面cd射出
由于向量具有几何形式和代数形式的“双重身份”,使向量与解析几何之间有着密切联系,而新课程高考则突出了对向量与解析几何结合考查,这就要求我们在平时的解析几何教学与复习中,应抓住时机,有效地渗透向量有关知识,树立应用向量的意识。应充分挖掘课本素材,在教学中从推导有关公式、定理,例题讲解入手,让学生去品位、去领悟,在公式、定理的探索、形成中逐渐体会向量的工具性,逐渐形成应用向量的意识,在教学中还应注重引导学生善于运用一些问题的结论,加以引申,使之成为解题方法,体会向量解题的优越性,在教学中还应注重引导学生善于运用向量方法解题,逐步树立运用向量知识解题的意识.
例1、(2000年全国高考题)椭圆的焦点为F
F
,点P为其上的动点,当∠F
P F
为钝角时,点P横坐标的取值范围是___.
解:F1(-,0)F2(
,0),设P(3cos
,2sin
)
为钝角
∴
=9cos2-5+4sin2
=5 cos2
-1<0
解得: ∴点P横坐标的取值范围是(
)
点评:解决与角有关的一类问题,总可以从数量积入手。本题中把条件中的角为钝角转化为向量的数量积为负值,通过坐标运算列出不等式,简洁明了.
例2、已知定点A(-1,0)和B(1,0),P是圆(x-3)2+(y-4)2=4上的一动点,求的最大值和最小值.
分析:因为O为AB的中点,所以故可利用向量把问题转化为求向量
的最值.
解:设已知圆的圆心为C,由已知可得:
又由中点公式得
所以
=
=
=
又因为 点P在圆(x-3)2+(y-4)2=4上,
所以 且
所以
即 故
所以的最大值为100,最小值为20.
点评:有些解几问题虽然没有直接用向量作为已知条件出现,但如果运用向量知识来解决,也会显得自然、简便,而且易入手.
例3、(2003年天津高考题)O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三个点,动点P满足,
,则P的轨迹一定通过△ABC的( )
(A)外心
(B)内心 (C)重心 (D)垂心
分析:因为同向的单位向量,由向量加法的平行四边形则知
是与∠ABC的角平分线(射线)同向的一个向量,又
,知P点的轨迹是∠ABC的角平分线,从而点P的轨迹一定通过△ABC的内心.
反思:根据本题的结论,我们不难得到求一个角的平分线所在的直线方程的步骤;
(1)
由顶点坐标(含线段端点)或直线方程求得角两边的方向向量;
(2)
求出角平分线的方向向量
(3)
由点斜式或点向式得出角平分线方程。{直线的点向式方程:过P(),其方向向量为
,其方程为
}
例4、(2003年天津)已知常数,向量
,经过原点
以
为方向向量的直线与经过定点
以
为方向向量的直线相交于点
,其中
.试问:是否存在两个定点
,使得
为定值,若存在,求出
的坐标;若不存在,说明理由.
(本小题主要考查平面向量的概念和计算,求轨迹的方法,椭圆的方程和性质,利用方程判定曲线的性质,曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力.)
解:根据题设条件,首先求出点P坐标满足的方程,据此再判断是否存在两定点,使得点P到两定点距离的和为定值.
∵, ∴
=(λ,a),
=(1,-2λa).
因此,直线OP和AP的方程分别为 和
.
消去参数λ,得点的坐标满足方程
.
整理得 ……① 因为
所以得:
(i)当时,方程①是圆方程,故不存在合乎题意的定点E和F;
(ii)当时,方程①表示椭圆,焦点
和
为合乎题意的两个定点;
(iii)当时,方程①也表示椭圆,焦点
和
为合乎题意的两个定点.
点评:本题以平面向量为载体,考查求轨迹的方法、利用方程判定曲线的性质、曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力。去掉平面向量的背景,我们不难看到,本题即为下题:
在△OAP中,O(0,0)、A(0,a)为两个定点,另两边OP与AP的斜率分别是,求P的轨迹.
而课本上有一道习题(数学第二册(上)第96页练习题4):
三角形ABC的两个顶点A、B的坐标分别是(-6,0)、(6,0),边AC、BC所在直线的斜率之积等于,求顶点C的轨迹方程。通过本例可见高考题目与课本的密切关系.
例5.(2004年天津卷理22)椭圆的中心是原点O,它的短轴长为,相应于焦点F(c,0)(
)的准线
与x轴相交于点A,|OF|=2|FA|,过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若,求直线PQ的方程;
(3)设(
),过点P且平行于准线
的直线与椭圆相交于另一点M,证明
.
分析:本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质,直线方程,平面向量的计算,曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法和综合解题能力.
(1)解:由题意,可设椭圆的方程为.
由已知得解得
所以椭圆的方程为,离心率
.
(2)解:由(1)可得A(3,0).
设直线PQ的方程为.由方程组
得
依题意,得
.
设,则
, ①
. ②
由直线PQ的方程得.于是
.
③
∵,∴
. ④
由①②③④得,从而
.
所以直线PQ的方程为或
(2)证明:.由已知得方程组
注意
,解得
因,故
.
而,所以
.
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