类型三 向量加法的实际应用
例3 在静水中船的速度为20 m/min,水流的速度为10 m/min,如果船从岸边出发沿垂直于水流的航线到达对岸,求船行进的方向.
解 作出图形,如图所示.船速v船与岸的方向成α角,由图可知v水+v船=v实际,结合已知条件,
四边形ABCD为平行四边形, 在Rt△ACD中,
→→
|CD|=|AB|=|v水|=10 m/min, →
|AD|=|v船|=20 m/min, →
|CD|101
∴cos α===,
→202|AD|
∴α=60°,从而船与水流方向成120°的角. ∴船是沿与水流的方向成120°的角的方向行进. 引申探究
1.若本例中条件不变,则经过1 h,该船的实际航程是多少? 解 由例3知v船=20 m/min,v实际=20×sin 60°=103(m/min), 33
故该船1 h行驶的航程为103×60=6003(m)=(km).
5
2.若本例中其他条件不变,改为若船沿垂直水流的方向航行,求船实际行进的方向与岸方向的夹角的正切值.
→
解 如图,作平行四边形ABDC,则AD=v实际,设船实际航向与岸方向的夹角为α,则tan α→
|BD|20===2. →10|AB|
即船实际行进的方向与岸方向的夹角的正切值为2.
反思与感悟 向量既有大小又有方向的特性在实际生活中有很多应用,准确作出图象是解题
关键.
跟踪训练3 如图,用两根绳子把重10 N的物体W吊在水平杆子AB上,∠ACW=150°,∠BCW=120°,求A和B处所受力的大小.(绳子的重量忽略不计)
→→→→→→
解 如图所示,设CE,CF分别表示A,B所受的力,10 N的重力用CG表示,则CE+CF=CG.
易得∠ECG=180°-150°=30°, ∠FCG=180°-120°=60°. →→
∴|CE|=|CG|cos 30° =10×
3
=53(N), 2
→→
|CF|=|CG|cos 60° 1
=10×=5(N).
2
∴A处所受的力为53 N,B处所受的力为5 N.
→→→
1.如图,在正六边形ABCDEF中,BA+CD+EF等于( )
A.0 →C.AD 答案 D
→→→→→→→→→解析 BA+CD+EF=DE+CD+EF=CE+EF=CF.
→B.BE →D.CF
2.如图,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则下列等式中错误的是( )
A.→FD+→DA+→DE=0 B.→AD+→BE+→CF=0 C.→FD+→DE+→AD=→AB D.→AD+→EC+→FD=→BD 答案 D
解析 →FD+→DA+→DE=→FA+→
DE=0, →AD+→BE+→CF=→AD+→DF+→
FA=0, →FD+→DE+→AD=→FE+→AD=→AD+→DB=→AB, →AD+→EC+→FD=→AD+0=→AD=→DB≠→BD. 故选D.
3.(→AB+→MB)+(→BO+→BC)+→
OM等于( ) A.→BC B.→AB C.→AC D.→AM
答案 C
4.如图所示,在四边形ABCD中,→AC=→AB+→
AD,则四边形为(
A.矩形 B.正方形 C.平行四边形 D.菱形 答案 C
解析 ∵→AC=→AB+→
AD,
∴→DC=→DA+→AC=→DA+→AB+→AD=→DA+→AD+→AB=→AB, 即→DC=→AB.
)
∴四边形ABCD为平行四边形.
5.小船以103 km/h的静水速度沿垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为10 km/h,则小船的实际航行速度的大小为________km/h. 答案 20
解析 如图,设船在静水中的速度为|v1|=103 km/h,河水的流速为|v2|=10 km/h,小船的实际航行速度为v0,则由|v1|+|v2|=|v0|,得(103)+10=|v0|,所以|v0|=20 km/h,即小船实际航行速度的大小为20 km/h.
2
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1.三角形法则和平行四边形法则都是求向量和的基本方法,两个法则是统一的,当两个向量首尾相连时常选用三角形法则,当两个向量共起点时,常选用平行四边形法则.
2.向量的加法满足交换律,因此在进行多个向量的加法运算时,可以按照任意的次序和任意的组合去进行.
3.使用向量加法的三角形法则时要特别注意“首尾相接”.和向量的特征是从第一个向量的起点指向第二个向量的终点.向量相加的结果是向量,如果结果是零向量,一定要写成0,而不应写成0.
课时作业
一、选择题
1.作用在同一物体上的两个力F1=60 N,F2=60 N,当它们的夹角为120°时,则这两个力的合力大小为( )
A.30 N B.60 N C.90 N D.120 N 答案 B
2.如图,在平行四边形ABCD中,O是对角线的交点,下列结论正确的是( )
→→→→A.AB=CD,BC=AD →→→→C.AO+OD=AC+CD 答案 C
→→→B.AD+OD=DA →→→→D.AB+BC+CD=DA
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