以下是高一物理平面向量的一道难题及相关例题:
难题:
已知向量a,向量b,向量c满足:向量a的模为2,向量b的模为2,向量a与向量b的夹角为60°,且(向量a - 3向量b)与(向量a - 2向量b)垂直。
求向量c在向量a上的投影。
相关例题:
已知向量a,向量b,向量c满足:向量a的模为3,向量b的模为4,向量c的模为5,且向量a与向量b的夹角为120°,向量c在向量a上的投影比向量b在向量a上的投影大1。
求向量c的模。
解答难题:
首先,我们需要根据已知条件求出向量a、向量b、向量c的坐标。由于题目中没有给出具体坐标,我们只能根据题目中的条件进行推导。
设向量a = (2, 0),向量b = (x, y),则有:
|a| = 2,|b| = 2,cos(a, b) = 1/2
即:x^2 + y^2 = 4,x + 2y = 0
由已知条件(a - 3b) × (a - 2b) = 0,可得:
(2 - 3x, -6y) × (2 - 2x, -2y) = 0
即:4x^2 + 6y^2 - 16x + 4xy = 0
联立以上两个方程组,可以解得:x = 0,y = 1或x = -1,y = -1/3。因此,可以得出向量b的坐标为:(0, 1)或(-1, -1/3)。
接下来,我们需要求出向量c在向量a上的投影。由于题目中没有给出具体坐标,我们只能根据题目中的条件进行推导。设向量c = (m, n),则有:
|c| = sqrt(m^2 + n^2),cos(c, a) = 0
即:m = 3m,n = 4n,cos(c, a) = -5n/6
因此,向量c在向量a上的投影为:
|a|cos(c, a) / |c| = (3sqrt(5))/5 n / sqrt(m^2 + n^2)
将已知条件代入即可求出n的值。
解答例题:
首先,我们需要根据已知条件求出向量a、向量b、向量c的坐标。由于题目中没有给出具体坐标,我们只能根据题目中的条件进行推导。设向量a = (3, 0),向量b = (4, 3),则有:
|a| = 3,|b| = sqrt(4^2 + 3^2) = 5,cos(a, b) = sqrt(3)/2 cos(π/6) = sqrt(3)/4
即:cos(θ) = (4 + 9)/9 (√3)/4 = (√3 + 3)/6 > 0
因此,可以得出θ为锐角。设向量c在x轴上的投影为t,则有:t/√(3^2 + t^2) = (t + b)/√(5^2 + t^2) - sqrt(3)/6 > 0
解得t=√5/5或t=-√5/5(舍去),因此可以得出向量c在x轴上的投影为t=√5/5。由于已知条件中已经给出了投影比投影差的值,因此可以得出t=√5/5+1。因此可以得出向量c的坐标为:(√5/5+1, n)。接下来需要求出n的值。由于题目中没有给出具体坐标,我们只能根据题目中的条件进行推导。设向量c的模为r,则有:r=sqrt((√5/5+1)^2+n^2),因此可以得出r的值。最后需要求出向量c与单位向量的夹角。由于题目中没有给出具体夹角值,我们只能根据题目中的条件进行推导。设单位向量为e=(1,0),则有:cosθ=rn/(|e||r|),即可求出夹角值。
以上就是高一物理平面向量的一道难题及相关例题的解答
以下是一道高一物理平面向量难题及例题:
难题:
在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A和B,它们之间的相互作用力为F,求它们的加速度大小。
相关例题:
例题:
在光滑水平面上有两个物体A和B,质量分别为m1和m2,它们之间的相互作用力为F。现在给物体A一个水平向右的初速度v0,求物体B的最终速度。
解答:
首先,我们需要知道物体A和B组成的系统动量守恒。由于光滑水平面没有摩擦力,所以只有物体A和B之间的相互作用力对系统做功。因此,初始时刻系统的总动量为m1v0,方向向右。
接下来,我们可以用平面向量的方法来求解。假设物体A的速度为v1,物体B的速度为v2。由于物体A和B之间的相互作用力为F,所以它们之间的相互作用力与它们的速度方向垂直,因此可以表示为向量F。根据动量守恒定律,我们可以得到向量F与v1的夹角为90度,且大小为F。
由于物体B最终的速度等于初始动量与向量F的垂直分量之差除以质量之比,所以我们可以得到物体B最终的速度为(m2v0 - m1v1) / (m2 - m1)。
总结:通过平面向量的方法,我们可以更直观地理解物体A和B之间的相互作用力对系统的影响,并求解出物体B的最终速度。这种方法在解决高中物理问题时非常有用。
高一物理平面向量难题
已知向量$overset{longrightarrow}{a}$与$overset{longrightarrow}{b}$的夹角为$120^{circ}$,且$|overset{longrightarrow}{a}| = 2,|overset{longrightarrow}{b}| = 1$,则$|overset{longrightarrow}{a} - overset{longrightarrow}{b}|$的最小值为多少?
【分析】
利用平面向量的数量积求解即可.
【解答】
解:由题意得$|overset{longrightarrow}{a} - overset{longrightarrow}{b}|^{2} = {overset{longrightarrow}{a}}^{2} - 2overset{longrightarrow}{a} cdot overset{longrightarrow}{b} + {overset{longrightarrow}{b}}^{2}$
$= 4 - 2 times 2 times 1 times cos 120^{circ} + 1 = 6$,
所以$|overset{longrightarrow}{a} - overset{longrightarrow}{b}| = sqrt{6}$,
当且仅当$overset{longrightarrow}{a}/backslash/overset{longrightarrow}{b}$时,$|overset{longrightarrow}{a} - overset{longrightarrow}{b}|$取得最小值$sqrt{6}$.
高一物理平面向量例题
【例】
已知$overset{longrightarrow}{AB} = (3, - 5)$,$overset{longrightarrow}{BC} = ( - 4,m)$,且$overset{longrightarrow}{AC}$与$overset{longrightarrow}{AB}$方向相同,求实数$m$的值及$overset{longrightarrow}{AC}$的坐标.
【分析】
由题意可得$overset{longrightarrow}{AC} = overset{longrightarrow}{AB} + overset{longrightarrow}{BC}$,再由向量坐标加减法的几何意义即可求得结果.
【解答】
解:由题意可得$overset{longrightarrow}{AC} = overset{longrightarrow}{AB} + overset{longrightarrow}{BC}$
$= (3, - 5) + ( - 4,m)$
$= ( - 1,m - 5)$,
又$becauseoverset{longrightarrow}{AC}$与$overset{longrightarrow}{AB}$方向相同,
$thereforefrac{- 3}{- 1} = frac{- 5}{m - 5}$,
解得$m = - 7$.
此时$overset{longrightarrow}{AC} = ( - 1, - 12)$.