学科网 微课堂 物理 高考一轮 动量守恒
高考物理一轮复习全国版课件第六章碰撞与动量守恒基础课2
1.如图4所示,在光滑的水平面上有三个完全相同的小球,它们排成一条直线,小 球2、3静止,并靠在一起,球1以速度v0射向它们,设碰撞中不损失机械能,则 碰后三个小球的速度值是( )
A.v1=v2=v3=
1 3v0
C.v1=0,v2=v3=12v0
图4
B.v1=0,v2=v3=
1 2v0
D.v1=v2=0,v3=v0
C.102.5 N
D.350 N
解析 子弹打入沙袋过程中,对子弹和沙袋由动量守恒定律得 mv0=(m+M)v,得子 弹与沙袋的共同速度 v=mm+v0M=0.011×0500 m/s=0.5 m/s。对子弹和沙袋,由向心力公 式 FT-(m+M)g=(m+M)vL2得,悬绳的拉力 FT=(m+M)g+(m+M)vL2=102.5 N,所 以选项 C 正确。 答案 C
4.(2018·东营模拟)如图2所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执 行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0=2 m/s的速度相向运动,甲、乙和 空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为M1=90 kg,乙和他 的装备总质量为M2=135 kg,为了避免直接相撞,乙从自己的装备中取出一质量 为m=45 kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员 在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站。(设甲、乙距离 空间站足够远,本题中的速度均指相对空间站的速度)
图2
(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出? (2)设甲与物体A作用时间为t=0.5 s,求甲与A的相互作用力F的大小。 解析 (1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙运动的方 向为正方向, 则有M2v0-M1v0=(M1+M2)v1 以乙和A组成的系统为研究对象,由动量守恒得 M2v0=(M2-m)v1+mv 代入数据联立解得v1=0.4 m/s,v=5.2 m/s。 (2)以甲为研究对象,由动量定理得 Ft=M1v1-(-M1v0),代入数据解得F=432 N。 答案 (1)5.2 m/s (2)432 N
2024版新教材高考物理全程一轮总复习第七章碰撞与动量守恒第2讲动量守恒定律及其应用课件
动量守恒定律及其应用
课 程 标 准
1.通过实验和理论推导,理解动量守恒定律,能用其解释生活中的
有关现象.知道动量守恒定律的普适性.
2.探究并了解物体弹性碰撞和非弹性碰撞的特点.定量分析一维碰
撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象.
3.体会用动量守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与
6.有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右).一
位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将
船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻
下船.用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他的
自身质量为m,水的阻力不计,船的质量为(
)
m L−d
A.
正确的是(
)
A.碰后乙的速度变为零
B.t=2.5 s时,两小滑块之间的距离为7.5 m
C.两小滑块之间的碰撞为非弹性碰撞
D.碰撞前,两个小滑块组成的系统动量守恒
答案:D
3.[2023·山东联考](多选)如图所示,质量均为m的A、B两物体通过
劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起,竖直静置在水平地面上.在A的
D.第二次碰撞发生在B点
答案:B
考向3 完全非弹性碰撞
完全非弹性碰撞
动量守恒、机械能损失最多
m1v1+m2v2=(m1+m2)v
1
1
2
2 1
ΔE= 1 1 + 22 - (m1+m2)v2
2
2
2
例6 [2022·广东卷]某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计了如图所示的
物理模型.竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块,初始时它们处
高考物理一轮复习课件基础课动量守恒定律及其应用
$frac{1}{2}m_1v_{10}^2 + frac{1}{2}m_2v_{20}^2 = frac{1}{2}m_1v_{1}^2 + frac{1}{2}m_2v_{2}^2$
完全非弹性碰撞特点及公式推导
01
特点
在完全非弹性碰撞中,两物体碰撞后粘在一起,具有相同的速度。
02 03
公式推导
恢复系数在碰撞中应用
恢复系数可以用来描述各种碰撞的情况,包括完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和部分弹性碰撞。恢复系数与碰撞 前后的速度关系有关,可以用来求解碰撞问题。例如,在部分弹性碰撞中,可以根据恢复系数和动量守恒、能量 守恒等条件建立方程组求解。
03 二维碰撞问题求 解策略
矢量分解法处理二维碰撞问题
利用动量守恒定律列方程求解
对于变质量系统,可以根据动量守恒定律列出方程,并结合已知条件进行求解。需要注 意的是,在列方程时要考虑质量的变化对动量的影响。
临界和极值问题在复杂系统中应用
01
分析临界状态和极值问题的特点
在复杂系统中,临界状态和极值问题往往涉及到系统动量 的最大值、最小值或临界值等特殊情况。这些问题通常需 要结合动量守恒定律和其他物理规律进行分析和求解。
数据处理方法和误差来源分析
数据处理方法
误差来源分析
测量误差
系统误差
随机误差
对于实验数据,可以采 用列表法、图像法等方 法进行处理。通过计算 碰撞前后的总动量,并 比较其差异,可以判断 动量是否守恒。
在实验过程中,误差来 源主要包括以下几个方 面
由于测量仪器精度限制 或人为因素导致的测量 误差。
由于实验装置或实验方 法本身引起的误差,如 气垫导轨不水平、滑块 与导轨之间存在摩擦等 。
高考物理一轮复习课件动量定理动量守恒定律
适用范围及注意事项
适用范围
动量定理适用于恒力和变力的情况,既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
注意事项
在应用动量定理时,要注意冲量是力对时间的积累效应,动量是描述物体运动 状态的物理量;同时,要正确选择研究对象和研究过程,以便准确应用动量定 理解决问题。
02
动量守恒定律原理及应用
系统内力和外力分析
理。
火箭发射过程中能量转化分析
03
化学能转化为内能
内能转化为机械能
机械能转化为重力势能
火箭发动机的燃料和氧化剂在燃烧室内混 合燃烧,将化学能转化为内能。
燃烧产生的高温高压气体通过喷管膨胀加 速,将内能转化为机械能,推动火箭向上 运动。
火箭在上升过程中,克服地球引力做功, 将机械能转化为重力势能。同时,火箭的 速度逐渐减小,动能转化为重力势能。
,提高解题效率。
易错点提示
指出学生在复习过程中容易出现的 错误和误区,提醒学生注意避免, 减少失分。
备考心态调整
提供备考心态调整的建议,帮助学 生缓解紧张情绪,保持积极心态, 更好地应对高考。
THANKS
第一、第二宇宙速度推导过程
第一宇宙速度
第一宇宙速度是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,数值上等于7.9km/s 。推导过程基于万有引力提供向心力的原理,结合牛顿第二定律和圆周运动公式进行推
导。
第二宇宙速度
第二宇宙速度是指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球所需要的最小初始速度,数值 上等于11.2km/s。推导过程需要考虑物体在地球引力作用下的运动轨迹和能量守恒原
处理方法
对于非完全弹性碰撞,需要根据动量守恒定律和能量损失情况,运用数学方法求 解碰撞后的速度和动量。
适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第6章动量守恒定律第1讲动量和动量定理课件
答案 D
)
B.Qρ
16
C. 2
π
4 2
D. 2
π
解析 设 t 时间内有体积为 V 的水打在钢板上,则这些水的质量为
1 2
m=ρV=ρSvt=4πd ρvt,以这部分水为研究对象,它受到钢板的作用力为
运动的方向为正方向,由动量定理得 Ft=0-mv,解得
v=
D。
=
4
,得
π 2
F,以水
合外力的冲量是动量变化的原因。
(3)由 Ft=p'-p,得
'-
F=
=
Δ
,即物体所受的合外力等于物体动量的变化率。
(4)当物体运动包含多个不同过程时,可分段应用动量定理求解,也可以全
过程应用动量定理。
2.应用动量定理解题的基本思路
(1)确定研究对象。
(2)对物体进行受力分析。可先求每个力的冲量,再求各力冲量的矢量和—
现换成其中的4名儿童,用比之前更大的力拉整列列车,1 min内,列车会
(
A.静止不动
B.移动不超过3 m
C.移动4~5 m
D.移动8 m以上
答案 D
)
解析 磁悬浮列车受阻力可忽略,设每名儿童的拉力为F,拉力方向为正方向,
根据动量定理可知8Ft=mv
列车前进的位移
x= t
2
让 4 名儿童用同样的力拉动列车时 4Ft'=mv'
F 1 +F 2
I= 2 t,F1、F2 为该段时间内
初、末两时刻力的大小
如果物体受到大小或方向变化的力的作用,则不能直接用 I=Ft
求变力的冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化量,由 I=Δp
2024版高考物理一轮总复习专题六动量实验七验证动量守恒定律课件
1.实验原理 在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v',算出 碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p'=m1v1'+m2v2',看碰撞前 后动量是否守恒.
2.实验器材 斜槽,大小相等、质量不同的小钢球两个,铅垂线,白纸,复写纸,天 平,刻度尺,圆规. 3.注意事项 (1)前提条件:保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线 运动,碰撞之后还沿这条直线运动. (2)进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,防止碰后m1被 反弹.
变式1 (2022年汕头模拟)小羽同学用图甲所示装置验证动量守恒定律 (水平地面依次铺有复写纸和白纸).
实验时,先让入射球mA,多次从斜轨上C位置静止释放;然后,把被碰 小球mB静置于轨道的末端,再将入射小球mA从斜轨上C位置静止释放, 与小球mB相撞,多次重复此步骤,用最小圆圈法分别找到小球的平均落 点M、P、N,图中O点为小球抛出点在水平地面上的垂直投影.
【答案】(2)0.304 (6)0.32 (7)0.32 (8)m22-m1m1 0.34
【解析】(2)要使碰撞后两滑块的运动方向相反,必须使质量较小的滑块 碰撞质量较大的静止滑块,所以应选取质量为0.304 kg的滑块作为A.
(6)s1=v1t1,s2=v2t2,解得k2=tt21ss12.根据第1组数据,可得00..1495ss12=0.31, 解得ss12=1.01;根据第3组数据,可得01..3031ss12=0.33,解得ss12=1.01;代入 第2组数据,可得k2=00..2617ss12=0.32.
变式2 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律.在上方沿斜面向下推 一下滑块A,滑块A匀速通过光电门甲,与静止在两光电门间的滑块B相 碰,碰后滑块A、B先后通过光电门乙,采集相关数据进行验证.(最大静 摩擦力近似等于滑动摩擦力)
2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第7章 第2讲 动量守恒定律及应用
考向2 动量守恒定律的基本应用
例2 如图所示,质量为0.5 kg的小球在离车底面高度20 m处以一定的初
速度向左平抛,落在以7.5 m/s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞
篷小车中,小车的底面上涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,若
小球在落在车的底面之前瞬时速度是25 m/s,则当小球和小车相对静止
反冲现象.( √ ) 2.爆炸过程中机械能增加,反冲过程中机械能减少.( × )
考向1 爆炸问题
例4 (2023·河北省模拟)质量为m的烟花弹升到最高点距离地面高度为h
处爆炸成质量相等的两部分,两炸片同时落地后相距L,不计空气阻力,
重力加速度为g,则烟花弹爆炸使炸片增加的机械能为
A.mgh
√mgL2
2.反冲运动的三点说明 作用 反冲运动是系统内两物体之间的作用力和反作用力产生的效果 原理 动量 反冲运动中系统不受外力或内力 远大于 外力,所以反冲运动 守恒 遵循动量守恒定律 机械能 反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的 增加 总机械能增加
判断 正误
1.发射炮弹,炮身后退;园林喷灌装置一边喷水一边旋转均属于
考向2 反冲运动
例5 (2023·河南省模拟)发射导弹过程可以简化为:将静止的质量为
M(含燃料)的导弹点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下 喷出质量为m的炽热气体,忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响,则
喷气结束时导弹获得的速度大小是
A.Mm v0
B.Mm v0
M C.M-m v0
√m
于接近光速运动的微观粒子组成的系统
考向1 系统动量守恒的判断
例1 (2021·全国乙卷·14)如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的 一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间 有摩擦.用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有 相对滑动.在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹 簧和滑块组成的系统 A.动量守恒,机械能守恒
2024版新教材高考物理全程一轮总复习第七章碰撞与动量守恒实验八验证动量守恒定律课件
考点二 探索创新实验
考向1 实验装置的创新
例3 某同学为了探究动量守恒定律,设计了如下实验.实验器材:
气垫导轨、滑块m1和m2(m2的左侧固定有轻质小弹簧)、天平、两个压
力传感器(侧面固定有轻质小弹簧)及其配件.实验装置示意图如图所
示.
实验步骤:
①用天平测出两个滑块的质量m1、m2,且m1<m2.
2.验证:测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中,
最后代入m1·OP=m1·OM+m2·ON,看在误差允许的范围内是否成
立.
三、注意事项
1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”.
2.案例提醒
(1)若利用气垫导轨进行验证,调整气垫导轨时,应确保导轨水平.
(2)若利用平抛运动规律进行验证:
实验八
验证动量守恒定律
【素养目标】
1.理解动量守恒定律成立的条件,会利用不同案例验证动量守恒定
律.2.知道在不同实验案例中要测量的物理量,会进行数据处理及误差
分析.
必备知识·自主落实
关键能力·精准突破
必备知识·自主落实
必备知识·自主落实
一、实验思路及基本操作
装置图与思路
案例1
操作要领
(1)测质量:用天平测出滑块质
mu
u
mu
1
u
பைடு நூலகம்
s/m= ,解得u=
0.13 m/s.
(4)由以上分析可知,改变B的质量,不会改变图像的斜率,又A的初速度不变,
所以图线仍不变.故选②.
考向2 利用斜槽验证动量守恒定律
例2 [2023·浙江模拟改编]如图甲所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可
新教材适用2024版高考物理一轮总复习第6章动量和动量守恒定律第1讲动量动量定理课件
动量和动量守恒定律
课程标准
命题热点
1.通过实验和理论推导,理解动量定理和动量守 恒定律,能用其解释生活中的有关现象。知道动 量守恒定律的普适性。 2.探究并了解物体弹性碰撞和非弹性碰撞的特 点,定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中 的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。 3.体会用动量守恒定律分析物理问题的方法, 体会自然界的和谐与统一。
名师点拨 冲量的计算方法 (1)恒力冲量的计算首先考虑公式,其次考虑用动量定理求解;变力
冲量的计算首先用动量定理求解,其次可考虑F-t图像中的面积对应冲 量。
(2)总冲量的三种求法:①若各个外力是恒力,且各力的作用时间也 相同,可以先求出合力再乘以时间求冲量,即I合=F合·t。②若各个外力 是恒力,但各力的作用时间不相同,可以先求出每个外力在相应时间内 的冲量,然后求各外力冲量的矢量和。③若外力是变力,可以应用动量 定理求合外力的冲量。
3.(2022·湖南岳阳市高三模拟)快递运输时,我们经常看到,有些 易损坏物品外面都会利ห้องสมุดไป่ตู้充气袋进行包裹,这种做法的好处是( C )
A.可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量 B.可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化 C.可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长 D.可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率增加
3.动量和动能的比较
动量
动能
物理意义
描述机械运动状态的物理量
定义式 标矢性
p=mv 矢量
Ek=12mv2 标量
变化决定因素 换算关系
物体所受冲量
外力所做的功
p= 2mEk,Ek=2pm2
例1 如图所示,竖直面内有一个固定圆环,MN是它在竖直方 向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上,MP>QN。将 两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q两点无初速度释放,在它们各 自沿MP、QN运动到圆周上的过程中,下列说法中正确的是( C )
2024届高考物理一轮复习课件:动量守恒定律
木箱沿光滑水平面前进,在时间t内,下列说法错误的是( B )
A. F的冲量大小为Ft IF =Ft B. 地面支持力的冲量大小为0 IFN=(G -Fsinθ)t
FN
C. 重力的冲量大小为mgt IG=mgt
D. 合力的冲量大小为大小为Ftcosθ
F合=Fcosθ F合是恒力 IF合= F合t=Ftcosθ
的过程中,下列分析正确的是( A ) A. 绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小 恰好伸直
B. 绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C. 绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大 F=0
D. 人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力 冲量是力(对物体)的冲量
F F<mg F=mg
F F>mg
速转动,圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一
起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由P点滑至
圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( D ) A. 圆盘停止转动前,小物体所受
FN
v
rf +
冲量 I = Ft
这个公式说明冲量是力(对物体)的冲量 适用求恒力的冲量
式中的F表示的是力,要代入方向,不是力的大小。 冲量是矢量,方向与力(恒力)的方向相同。 求冲量的大小只需要力的大小乘于时间即可(前提是这个力 必须是恒力)
从公式I = Ft可以看出求恒力的冲量不需要对力进行分解,
只需要力×力的作用时间即可。(求变力的冲量也不需要对力
D. 木箱重力的冲量大小为mgt IG=mgt
G
(2017·天津)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天 轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座 舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是( B ) A. 摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变 B. 在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力 C. 摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零 D. 摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变
高考物理一轮复习 实验微课七 验证动量守恒定律课件
6.连接 ON,测量线段 OP、OM、ON 的长度.将测量数据填 入表中.最后代入 m1 OP =m1 OM +m2 ON ,看在误差允许的范围 内是否成立.
7.整理好实验器材放回原处. 8.实验结论:在实验误差范围内,碰撞系统的动量守恒.
三、数据处理 1.速度的测量 方案一:Байду номын сангаас块速度的测量:v=ΔΔxt .式中 Δx 为滑块挡光片的宽度 (仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt 为数字计时器显示的滑块(挡 光片)经过光电门的时间. 方案二:摆球速度的测量:v= 2gh.式中 h 为小球释放时(或碰 撞后摆起的)高度,h 可用刻度尺测量(也可由量角器和摆长计算出).
(1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但可以通 过仅测量 ________(填选项前的符号)间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度 h B.小球抛出点距地面的高度 H C.小球做平抛运动的射程 (2)图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让 入射球 m1 多次从斜轨上 S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置 P,测量平抛射程 OP.然后,把被碰小球 m2 静置于轨道的水平部分, 再将入射球 m1 从斜轨上 S 位置静止释放,与小球 m2 相碰,并多次 重复.
方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 1.测质量:用天平测出两小车的质量. 2.安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过 打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和 橡皮泥. 3.实验:接通电源,让小车 A 运动,小车 B 静止,两车碰撞时 撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动. 4.测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由 v=ΔΔxt 算出 速度.
五、误差分析 1.系统误差 主要来源于装置本身是否符合要求,即 (1)碰撞是否为一维碰撞. (2)实验是否满足动量守恒的条件:如气垫导轨是否水平,两摆 球是否等大,利用长木板实验是否平衡掉摩擦力. 2.偶然误差 主要来源于质量 m 和速度 v 的测量.
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江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷(江西师大附中使用)高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。
试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。
1.回归教材,注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。
2.适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。
3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。
包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。
这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。
二、亮点试题分析1.【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( )A .14-B .12-C .34-D .1-【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识,是向量与三角的典型综合题。
解法较多,属于较难题,得分率较低。
【易错点】1.不能正确用OA ,OB ,OC 表示其它向量。
2.找不出OB 与OA 的夹角和OB 与OC 的夹角的倍数关系。
【解题思路】1.把向量用OA ,OB ,OC 表示出来。
2.把求最值问题转化为三角函数的最值求解。
【解析】设单位圆的圆心为O ,由AB AC →→=得,22()()OB OA OC OA -=-,因为1OA OB OC ===,所以有,OB OA OC OA ⋅=⋅则()()AB AC OB OA OC OA ⋅=-⋅-2OB OC OB OA OA OC OA =⋅-⋅-⋅+ 21OB OC OB OA =⋅-⋅+设OB 与OA 的夹角为α,则OB 与OC 的夹角为2α所以,cos 22cos 1AB AC αα⋅=-+2112(cos )22α=--即,AB AC ⋅的最小值为12-,故选B 。
【举一反三】【相似较难试题】【2015高考天津,理14】在等腰梯形ABCD 中,已知//,2,1,60AB DC AB BC ABC ==∠= ,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且,1,,9BE BC DF DC λλ==则AE AF ⋅的最小值为 .【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何运算求,AE AF ,体现了数形结合的基本思想,再运用向量数量积的定义计算AE AF ⋅,体现了数学定义的运用,再利用基本不等式求最小值,体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】2918【解析】因为1,9DF DC λ=12DC AB =,119199918CF DF DC DC DC DC AB λλλλλ--=-=-==, AE AB BE AB BC λ=+=+,19191818AF AB BC CF AB BC AB AB BC λλλλ-+=++=++=+,()221919191181818AE AF AB BC AB BC AB BC AB BCλλλλλλλλλ+++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19199421cos1201818λλλλ++=⨯++⨯⨯⨯︒2117172992181818λλ=++≥+= 当且仅当2192λλ=即23λ=时AE AF ⋅的最小值为2918. 2.【试卷原题】20. (本小题满分12分)已知抛物线C 的焦点()1,0F ,其准线与x 轴的交点为K ,过点K 的直线l 与C 交于,A B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上; (Ⅱ)设89FA FB →→⋅=,求BDK ∆内切圆M 的方程. 【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质,直线与抛物线的位置关系,圆的标准方程,韦达定理,点到直线距离公式等知识,考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法,是直线与圆锥曲线的综合问题,属于较难题。
【易错点】1.设直线l 的方程为(1)y m x =+,致使解法不严密。
2.不能正确运用韦达定理,设而不求,使得运算繁琐,最后得不到正确答案。
【解题思路】1.设出点的坐标,列出方程。
2.利用韦达定理,设而不求,简化运算过程。
3.根据圆的性质,巧用点到直线的距离公式求解。
【解析】(Ⅰ)由题可知()1,0K -,抛物线的方程为24y x =则可设直线l 的方程为1x my =-,()()()112211,,,,,A x y B x y D x y -,故214x my y x =-⎧⎨=⎩整理得2440y my -+=,故121244y y m y y +=⎧⎨=⎩则直线BD 的方程为()212221y y y y x x x x +-=--即2222144y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭令0y =,得1214y yx ==,所以()1,0F 在直线BD 上.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知121244y y m y y +=⎧⎨=⎩,所以()()212121142x x my my m +=-+-=-,()()1211111x x my my =--= 又()111,FA x y →=-,()221,FB x y →=-故()()()21212121211584FA FB x x y y x x x x m →→⋅=--+=-++=-,则28484,93m m -=∴=±,故直线l 的方程为3430x y ++=或3430x y -+=213y y -===±,故直线BD 的方程330x -=或330x -=,又KF 为BKD ∠的平分线,故可设圆心()(),011M t t -<<,(),0M t 到直线l 及BD 的距离分别为3131,54t t +--------------10分 由313154t t +-=得19t =或9t =(舍去).故圆M 的半径为31253t r +== 所以圆M 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【举一反三】【相似较难试题】【2014高考全国,22】 已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF|=54|PQ|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】(1)y 2=4x. (2)x -y -1=0或x +y -1=0. 【解析】(1)设Q(x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p,所以|PQ|=8p ,|QF|=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p ,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x.(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D(2m 2+1,2m), |AB|=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN|=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2.由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即 4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1, 故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.三、考卷比较本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较,基本相似,具体表现在以下方面: 1. 对学生的考查要求上完全一致。
即在考查基础知识的同时,注重考查能力的原则,确立以能力立意命题的指导思想,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养,既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平,符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则. 2. 试题结构形式大体相同,即选择题12个,每题5分,填空题4 个,每题5分,解答题8个(必做题5个),其中第22,23,24题是三选一题。
题型分值完全一样。
选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点,大部分属于常规题型,是学生在平时训练中常见的类型.解答题中仍涵盖了数列,三角函数,立体何,解析几何,导数等重点内容。
3. 在考查范围上略有不同,如本试卷第3题,是一个积分题,尽管简单,但全国卷已经不考查了。
四、本考试卷考点分析表(考点/知识点,难易程度、分值、解题方式、易错点、是否区分度题)。