圆周运动经典习题(附答案详解)
1. 在观看双人花样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动．已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°，重力加速度为g ＝10 m/s 2，若已知女运动员的体重为35 kg ，据此可估算该女运动员( ) A ．受到的拉力约为350 2 N B ．受到的拉力约为350 NC ．向心加速度约为10 m/s 2D ．向心加速度约为10 2 m/s2图4－2－112.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故．家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图4－2－12所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是( ) A ．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B ．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C ．公路在设计上可能内(东)高外(西)低 D ．公路在设计上可能外(西)高内(东)低图4－2－123.如图4－2－13所示，质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，已知重力加速度为g ，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则( )A ．该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR gB ．该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR gC ．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgD ．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg图4－2－134.图示所示, 为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r 1，从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n ，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是( ) A ．从动轮做顺时针转动 B ．从动轮做逆时针转动C ．从动轮的转速为r 1r 2nD ．从动轮的转速为r 2r 1n5.质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图4－2－17所示，那么( ) A ．因为速率不变，所以石块的加速度为零 B ．石块下滑过程中受的合外力越来越大 C ．石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D ．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心图4－2－176.2008年4月28日凌晨，山东境内发生两列列车相撞事故，造成了大量人员伤亡和财产损失．引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶．如图4－2－18所示，是一种新型高速列车，当它转弯时，车厢会自动倾斜，提供转弯需要的向心力；假设这种新型列车以360 km/h 的速度在水平面内转弯，弯道半径为1.5 km ，则质量为75 kg 的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为( ) A ．500 N B ．1 000 N C ．500 2 N D ．0图4－2－187.如图4－2－19甲所示，一根细线上端固定在S 点，下端连一小铁球A ，让小铁球在水平面内做匀速圆周运动，此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力)．下列说法中正确的是( ) A ．小球做匀速圆周运动时，受到重力、绳子的拉力和向心力作用B ．小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于gl(l 为摆长) C ．另有一个圆锥摆，摆长更大一点，两者悬点相同，如图4－2－19乙所示，如果改变两小球的角速度，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则B 球的角速度大于A 球的角速度 D ．如果两个小球的质量相等，则在图乙中两条细线受到的拉力相等图4－2－198．汽车甲和汽车乙质量相等，以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff 甲和Ff 乙．以下说法正确的是( ) A ．Ff 甲小于Ff 乙 B ．Ff 甲等于Ff 乙C ．Ff 甲大于Ff 乙D ．Ff 甲和Ff 乙大小均与汽车速率无关9. 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图4－2－20所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是做半径为R 的圆周运动．设内外路面高度差为h ，路基的水平宽度为d ，路面的宽度为L .已知重力加速度为g .要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )A. gRhLB.gRhdC.gRLhD.gRdh10.如图4－2－24所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为m的小物块随圆锥筒一起做匀速转动，则下列说法正确的是( )A．小物块所受合外力指向O点B．当转动角速度ω＝2gHR时，小物块不受摩擦力作用C．当转动角速度ω> 2gHR时，小物块受摩擦力沿AO方向D．当转动角速度ω< 2gHR时，小物块受摩擦力沿AO方向图4－2－2411. 如图4－2－25所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A、m B的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知m A＝0.5 kg，L＝1.2 m，L AO＝0.8 m，a＝2.1 m，h＝1.25 m，A球的速度大小v A＝0.4 m/s，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)绳子上的拉力F以及B球的质量m B；(2)若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5 s两球的水平距离；（与地面撞击后。
前进方向的速度不变）(3)两小球落至地面时，落点间的距离．图4－2－2512如图所示，小球从光滑的圆弧轨道下滑至水平轨道末端时，光电装置被触动，控制电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来．转筒的底面半径为R，已知轨道末端与转筒上部相平，与转筒的转轴距离为L，且与转筒侧壁上的小孔的高度差为h；开始时转筒静止，且小孔正对着轨道方向．现让一小球从圆弧轨道上的某处无初速滑下，若正好能钻入转筒的小孔(小孔比小球略大，小球视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g)，求：(1)小球从圆弧轨道上释放时的高度为H；(2)转筒转动的角速度ω.13、如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是( )A.在释放前的瞬间，支架对地面的压力为(m＋M)gB.在释放前的瞬间，支架对地面的压力为MgC.摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(m＋M)gD.摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(3m＋M)g14、如图所示，半径为R＝0.8 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝1 m的水平桌面相切于B点，BC离地面高为h＝0.45 m，质量为m＝1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.6，取g＝10 m/s2.求：(1)小滑块刚到达圆弧面的B点时对圆弧的压力大小；(2)小滑块落地点与C点的水平距离．15.一小球用轻绳悬挂在某固定点，现将轻绳水平拉直，然后由静止释放小球，则小球由静止开始运( )A.①③B.C.①②D.16..如图所示，两半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面，一个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B( )A.①④B.C.①③D.17.如图1所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是F f，则物块与碗的动摩擦因数为 ( ) 图1A.F fmgB.F fmg＋mv2RC.F fmg－mv2RD.F fmv2R18．如图2所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，系A的吊绳较短，系B的吊绳较长．若天车运动到P处突然停止，则两吊绳所受的拉力F A和F B的大小关系为 ( )A．F A>F B B．F A<F B 图2 C．F A＝F B＝mg D．F A＝F B>mg1. 解析：本题考查了匀速圆周运动的动力学分析．以女运动员为研究对象，受力分析如图．根据题意有G ＝mg ＝350 N ；则由图易得女运动员受到的拉力约为350 2 N ，A 正确；向心加速度约为10 m/s 2，C 正确． 答案：AC2解析：由题图可知发生事故时，卡车在做圆周运动，从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动，故选项A 正确，选项B 错误；如果外侧高，卡车所受重力和支持力提供向心力，则卡车不会做离心运动，也不会发生事故，故选项C 正确．答案：AC3解析：要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则有mg ＝mv 2R，解得该盒子做匀速圆周运动的速度v ＝gR ，该盒子做匀速圆周运动的周期为T ＝2πRv ＝2πRg.选项A 错误，B 正确；在最低点时，盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力，由F －mg ＝mv 2R，解得F ＝2mg ，选项C 、D 错误． 答案：B4解析：本题考查的知识点是圆周运动．因为主动轮顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，选项A 错误B 正确；由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的速度相等，所以由2πnr 1＝2πn 2r 2 n 为频率，2πn为角速度，得从动轮的转速为n 2＝nr 1r 2，选项C 正确D错误． 答案：BC5解析：由于石块做匀速圆周运动，只存在向心加速度，大小不变，方向始终指向球心，D 对，A 错．由F 合＝F 向＝ma 向知合外力大小不变，B 错，又因石块在运动方向(切线方向)上合力为零，才能保证速率不变，在该方向重力的分力不断减小，所以摩擦力不断减小，C 错．答案：D6解析：360 km/h ＝100 m/s ，乘客在列车转弯过程中所受的合外力提供向心力F ＝mv 2r ＝75×10021.5×103N ＝500 N.答案：A7解析：如下图所示，小铁球做匀速圆周运动时，只受到重力和绳子的拉力，而向心力是由重力和拉力的合力提供，故A 项错误．根据牛顿第二定律和向心力公式可得：mg tan θ＝ml ω2sin θ，即ω＝g /l cos θ.当小铁球做匀速圆周运动时，θ一定大于零，即cos θ一定小于1，因此，当小铁球做匀速圆周运动时角速度一定大于g /l ，故B 项正确．设点S 到点O 的距离为h ，则mg tan θ＝mh ω2tan θ，即ω＝g /h ，若两圆锥摆的悬点相同，且两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动时，它们的角速度大小一定相等，即C 项错误．如右上图所示，细线受到的拉力大小为F T ＝mgcos θ，当两个小球的质量相等时，由于θA ＜θB ，即cos θA ＞cos θB ，所示A 球受到的拉力小于B 球受到的拉力，进而可以判断两条细线受到的拉力大小不相等，故D 项错误．答案：B8解析：本题重点考查的是匀速圆周运动中向心力的知识．根据题中的条件可知，两车在水平面做匀速圆周运动，则地面对车的摩擦力来提供其做圆周运动的向心力，则F 向＝f ，又有向心力的表达式F 向＝mv 2r，因为两车的质量相同，两车运行的速率相同，因此轨道半径大的车的向心力小，即摩擦力小，A 正确．9解析：考查向心力公式．汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小F 向＝mg tan θ，根据牛顿第二定律：F 向＝m v 2R ，tan θ＝hd ，解得汽车转弯时的车速v ＝gRhd，B 对．答案：B 10解析：匀速圆周运动物体所受合外力提供向心力，指向物体圆周运动轨迹的圆心，A 项错；当小物块在A 点随圆锥筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，小物块在筒壁A 点时受到重力和支持力的作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为ω，有：mg tan θ＝m ω2·R2，由几何关系得：tanθ＝H R ，联立以上各式解得ω＝2gHR，B 项正确；当角速度变大时，小物块所需向心力增大，故摩擦力沿AO 方向，其水平方向分力提供部分向心力，C 项正确；当角速度变小时，小物块所需向心力减小，故摩擦力沿OA 方向，抵消部分支持力的水平分力，D 项错．答案：BC11解析：(1)F ＝m A v 2A L OA ＝0.5×0.420.8 N ＝0.1 N ，由F ＝m A ω2L OA ＝m B ω2L OB 得m B ＝m A L OA L OB＝1 kg.(2)x ＝(v A ＋v B )t 1＝0.6×1.5 m ＝0.9 m ，水平距离为s ＝x 2＋L 2＝0.92＋1.22m ＝1.5 m. (3)t 2＝ 2h g＝2×1.2510s ＝0.5 s ，x ′＝(v A ＋v B )t 2＋a ＝0.6×0.5 m ＋2.1 m ＝2.4 m 距离为s ′＝x ′2＋L 2＝ 2.42＋1.22 m ＝655m. 答案：(1)1 kg (2)1.5 m (3)655m12解析：(1)设小球离开轨道进入小孔的时间为t ，则由平抛运动规律得h ＝12gt 2，L －R ＝v 0t小球在轨道上运动过程中机械能守恒，故有mgH ＝12mv 2联立解得：t ＝ 2h g ，H ＝(L －R )24h.(2)在小球做平抛运动的时间内，圆筒必须恰好转整数转，小球才能钻进小孔，即ωt ＝2n π(n ＝1,2,3…)．所以ω＝n π 2gh(n ＝1,2,3…)答案：(1)(L －R )24h(2)n π2gh(n ＝1,2,3…)13【答案】选BD 、D.14.【解析】 (1)滑块由D 到B 过程中：mgR ＝12mv 2B在B 点F －mg ＝m v 2BR解得v B ＝4 m/s ，F ＝30 N由牛顿第三定律知，小滑块刚到达圆弧面的B 点时对圆弧的压力为30 N.(2)由B 到C 过程：－μmgL ＝12mv 2C －12mv 2B解得v C ＝2 m/s滑块由C 点平抛：h ＝12gt 2解得t ＝2hg＝0.3 s落地点与C 点水平距离为x ＝v C t ＝0.6 m 【答案】选B 、D.15【解析】 小球由释放摆至最低点的过程中，轻绳拉力始终有水平分力存在，因此小球水平方向始终存在加速度，所以其水平方向速度越来越大，即①对.而竖直方向轻绳拉力的分量越来越大，由小于重力变为大于重力，其竖直方向加速度先减小至零，再反向增大，所以竖直方向的速度先增大后减小，故知②、④错.另由小球下摆过程中机械能守恒，摆至最低点时，重力势能最小，动能最大，所以最低点线速度最大，即③对.正确选项为A.16【解析】 设轨道半径为R ，则由机械能守恒可得小球到达最低点时速度v =gR 2，由牛顿第二定律，得：F -mg =m R v 2,所以F =mg +m Rv 2=3mg .可见，小球对轨道的压力与轨道的半径无关，同样最低点处小球的向心加速度也与轨道半径无关，恒为2g . A17. 解析：物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用，据牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2R ，又F f ＝μF N ，联立解得μ＝F fmg ＋mv 2R，选项B 正确．：B18. 解析：天车运动到P 处突然停止后，A 、B 各以天车上的悬点为圆心做圆周运动，线速度相同而半径不同，由F －mg ＝m v 2L ，得：F ＝mg ＋m v 2L，因为m 相等，v 相等，而L A <L B ，所以F A >F B ，A 选项正确．答案：A欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。
高中物理《磁场》练习题(附答案解析)
高中物理《磁场》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，以下概念的建立方法与合力相同的是（）A．瞬时速度B．交流电的有效值C．电场强度D．磁通量2．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。
不计重力，则（）A．若电子以相同的速率从右向左飞入，电子也沿直线运动B．若电子以相同的速率从右向左飞入，电子将向下偏转C．若电子以相同的速率从左向右飞入，电子将向下偏转D．若电子以相同的速率从左向右飞入，电子也沿直线运动3．下列物理学史材料中，描述正确的是（）A．卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B．为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果，应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流C．法拉第提出了“电场”的概念，并制造出第一台电动机D．库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律4．电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的巨大动能，如图甲所示。
原理图可简化为如图乙所示，其中金属杆表示炮弹，磁场方向垂直轨道平面向上，则当弹体中通过如图乙所示的电流时，炮弹加速度的方向为（）A．水平向左B．水平向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里5．一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中，此时悬线的拉力等于零，要使两悬线的总拉力大于2倍棒的重力，可采用的方法有（）A．适当减弱磁场，磁场方向反向B．适当增强磁场，磁场方向不变C．适当减小电流。
电流方向不变D．适当增大电流。
电流方向反向6．下列装置中，利用到离心运动的物理原理的是（）A．磁流体发电机B．回旋加速器C．洗衣机D．电视机7．如图所示，在真空中坐标xOy平面的x>0区域内，有磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场，方向与xOy 平面垂直，在x轴上的P（10cm，0）点，有一放射源，在xOy平面内向各个方向发射速率v=1.0×104m/s 的带正电的粒子，粒子的质量为m=1.6×10-25kg，电荷量为q=1.6×10-18C，带电粒子能打到y轴上的范围为（）A ．10cm 10cm y -≤≤B ．10cm y -≤≤C ．10cm y -≤≤D ．y -≤≤8．如图所示，A 为电磁铁，C 为胶木秤盘，A 和C （包括支架）的总重量M ，B 为铁片，质量为m ，整个装置用轻绳悬于O 点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力（ ）A ．F mg =B ．()F m M g >+C ．()F m M g =+D ．()Mg F m M g <<+二、多选题9．下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是（ ）A ．洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功B ．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同C ．用左手定则判断电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意负电荷与正电荷所受力的方向相反D ．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直10．全球新冠肺炎疫情持续至今，医院需要用到血流量计检查患者身体情况。
高考物理力学知识点之万有引力与航天技巧及练习题附答案解析(7)
高考物理力学知识点之万有引力与航天技巧及练习题附答案解析(7)一、选择题1．2017年6月19日，“中星9A”卫星在西昌顺利发射升空。
卫星变轨如图所示，卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，后在远地点Q改变速度成功变轨进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道近地点。
下列说法正确的是（）A．卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时，在P点的速度等于在Q点的速度B．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点加速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度C．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度D．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变小2．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星（）A．线速度越大B．角速度越小C．加速度越小D．周期越大3．2015年7月25日，我国发射的新一代北斗导航卫星，全部使用国产微处理器芯片（CPU），圆了航天人的“中国芯”之梦，该卫星在圆形轨道运行速度v满足（）A．v＜7.9 km/sB．7.9 km/s＜v＜11.2 km/sC．11.2 km/s＜v＜16.7 km/sD．v＞16.7 km/s4．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是：（）A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv，v为瞬时速度)5．太空——110轨道康复者”可以对卫星在太空中补充能源，使卫星的寿命延长10年或更长。
假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动，且轨道半径为地球同步卫星的15，且运行方向与地球自转方向相同。
下列说法正确的是A．“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度B．“轨道康复者”运行的速度等于同步卫星运行速度的5倍C．站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D．“轨道康复者”可以从高轨道加速从而对低轨道上的卫星进行拯救6．由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动．对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（）A．向心力指向地心B．速度等于第一宇宙速度C．加速度等于重力加速度D．周期与地球自转的周期相等7．2019年1月3日上午10点26分，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。
2020-2021初四数学圆的有关计算综合练习题3(附答案详解)
2020-2021初四数学圆的有关计算综合练习题3（附答案详解）一．选择题（共10小题）1．如图，正六边形的中心为原点O，点A的坐标为（0，4），顶点E（﹣1，），顶点B （1，），设直线AE与y轴的夹角∠EAO为α，现将这个六边形绕中心O旋转，则当α取最大角时，它的正切值为（）A．B．1C．D．2．一个圆的内接正六边形的边长为4，则该圆的内接正方形的边长为（）A．2B．4C．4D．83．如图，点M、N分别是正五边形ABCDE的两边AB、BC上的点．且AM＝BN，点O是正五边形的中心，则∠MON的度数是（）A．45度B．60度C．72度D．90度4．在半径为R的圆上依次截取等于R的弦，顺次连接各分点得到的多边形是（）A．正三角形B．正四边形C．正五边形D．正六边形5．如图：AD是⊙O的直径，AD＝12，点BC在⊙O上，AB、DC的延长线交于点E，且CB＝CE，∠BCE＝70°，则以下判断中不正确的是（）A．∠ADE＝∠E B．劣弧AB的长为πC．点C为弧BD的中点D．BD平分∠ADE6．如图，在⊙O中，弦BC＝1，点A是圆上一点，且∠BAC＝30°，则劣弧的长是（）A．πB．C．D．7．如图，半径为3的扇形AOB，∠AOB＝120°，以AB为边作矩形ABCD交弧AB于点E，F，且点E，F为弧AB的四等分点，矩形ABCD与弧AB形成如图所示的三个阴影区域，其面积分别为S1，S2，S3，则S1+S3﹣S2为（）（π取3）A．B．+C．﹣D．8．圆锥的底面面积为16πcm2，母线长为6cm，则这个圆锥的侧面积为（）A．24cm2B．24πcm2C．48cm2D．48πcm29．已知圆锥的底面半径为3，侧面展开图的圆心角为180°，则圆锥的母线长是（）A．6B．3C．D．910．设矩形ABCD的长与宽的和为2，以AB为轴心旋转一周得到一个几何体，则此几何体的侧面积有（）A．最小值4πB．最大值4πC．最大值2πD．最小值2π二．填空题（共10小题）11．如图，正六边形ABCDEF的顶点B，C分别在正方形AMNP的边AM，MN上．若AB ＝4，则CN＝．12．走进中国科技馆，同学们会在数学区发现截面为“莱洛三角形”的轮子．如图，分别以等边△ABC的三个顶点为圆心，边长为半径画弧，则，，组成的封闭图形就是“莱洛三角形”．若AB＝3，则此“莱洛三角形”的周长为．13．如图，把边长为6的正三角形剪去三个三角形得到一个正六边形，这个正六边形的面积为．14．如图，⊙O与正五边形ABCDE的两边AE，CD分别相切于A，C两点，则∠OBC的度数为度．15．已知一个扇形的圆心角为135°，弧长为3πcm，则它的半径为．16．在边长为a的正方形ABCD中，分别以A、B为圆心，以a为半径作弧交对角线于F、E两点，、与对角线所围成的阴影部分的周长为17．如图，P A、PB是半径为1的⊙O的两条切线，点A、B分别为切点，∠APB＝60°，OP与弦AB交于点C，与⊙O交于点D．阴影部分的面积是（结果保留π）．18．如图，已知一块圆心角为270°的扇形铁皮，用它做一个圆锥形的烟囱帽（接缝忽略不计），圆锥底面圆的直径是60cm，则这块扇形铁皮的半径是cm．19．若用一张直径为20cm的半圆形铁片做一个圆锥的侧面，接缝忽略不计，则所得圆锥的高为．20．已知圆柱的侧面积是20πcm2，高为5cm，则圆柱的底面半径为．三．解答题（共8小题）21．正六边形是由边长相等的等边三角形构成的，我们把每个等边三角形叫做基本图形的特征三角形．下列基本图形是由边长为1的特征三角形按一定规律排列的．（1）观察图形，完成如表：图形编号图1图2图3…图n 基本图形的特性三角形个数61014…图形的周长68…图形的面积…（2）已知上述某一图形中共有202个特征三角形，则这一图形的周长是，面积是．22．（1）计算：﹣（）﹣1+3tan30°﹣20190+|1﹣|（2）如图，在正五边形ABCDE中，CA与DB相交于点F，若AB＝1，求BF．23．（1）已知：如图1，△ABC是⊙O的内接正三角形，点P为劣弧BC上一动点．求证：P A＝PB+PC；（2）已知：如图2，四边形ABCD是⊙O的内接正方形，点P为劣弧BC上一动点．求证：P A＝PC+PB．24．如图，长方形ABCD的周长为28，且AB：BC＝3：4，求：（1）弧BE的长度；（2）图中阴影部分的面积．25．如图，四边形ABCD是正方形，以边AB为直径作⊙O，点E在BC边上，连结AE交⊙O于点F，连结BF并延长交CD于点G．（1）求证：△ABE≌△BCG；（2）若∠AEB＝55°，OA＝3，求劣弧的长．（结果保留π）26．如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径的圆，交AC于E点，交BC于D点．（1）若AB＝8，∠C＝60°，求阴影部分的面积；（2）当∠A为锐角时，试说明∠A与∠CBE的关系．27．已知扇形的圆心角为120°，面积为300πcm2．（1）求扇形的弧长；（2）若把此扇形卷成一个圆锥，则这个圆锥的体积是多少？28．求圆柱的表面积．答案详解：一．选择题（共10小题）1．如图，正六边形的中心为原点O，点A的坐标为（0，4），顶点E（﹣1，），顶点B （1，），设直线AE与y轴的夹角∠EAO为α，现将这个六边形绕中心O旋转，则当α取最大角时，它的正切值为（）A．B．1C．D．【解答】解：如图所示，连接AM，∵正六边形是中心对称图形，绕中心O旋转时，点E与B重合时，α的角度不变；点E与F、M重合时，α的角度不变；点E与G、H重合时，α的角度不变，此时角度最小；∵AN＝4﹣，EN＝1，OM＝OE＝＝2，∴tan∠EAN＝＝＝，tan∠MAO＝＝＝；当OE⊥AE时，α角是最大的，∵OE＝2，OA＝4，∴α＝30°，∴tanα＝∴当α取最大角时，它的正切值为；故选：C．2．一个圆的内接正六边形的边长为4，则该圆的内接正方形的边长为（）A．2B．4C．4D．8【解答】解：∵圆内接正六边形的边长是4，∴圆的半径为4．那么直径为8．圆的内接正方形的对角线长为圆的直径，等于8．∴圆的内接正方形的边长是4．故选：B．3．如图，点M、N分别是正五边形ABCDE的两边AB、BC上的点．且AM＝BN，点O是正五边形的中心，则∠MON的度数是（）A．45度B．60度C．72度D．90度【解答】解：连接OA、OB、OC，∠AOB＝＝72°，∵∠AOB＝∠BOC，OA＝OB，OB＝OC，∴∠OAB＝∠OBC，在△AOM和△BON中，，∴△AOM≌△BON（SAS）∴∠BON＝∠AOM，∴∠MON＝∠AOB＝72°，故选：C．4．在半径为R的圆上依次截取等于R的弦，顺次连接各分点得到的多边形是（）A．正三角形B．正四边形C．正五边形D．正六边形【解答】解：由题意这个正n边形的中心角＝60°，∴n＝＝6，∴这个多边形是正六边形，故选：D．5．如图：AD是⊙O的直径，AD＝12，点BC在⊙O上，AB、DC的延长线交于点E，且CB＝CE，∠BCE＝70°，则以下判断中不正确的是（）A．∠ADE＝∠E B．劣弧AB的长为πC．点C为弧BD的中点D．BD平分∠ADE【解答】解：①∵ABCD是⊙O的内接四边形，∴∠CBE＝∠ADE，∵CB＝CE，∴∠CBE＝∠E，∴∠ADE＝∠E，故A正确；②∵∠A＝∠BCE＝70°，∴∠AOB＝40°，∴劣弧的长＝＝，故B正确；③∵AD是⊙O的直径，∴∠ACD＝90°，即AC⊥DE，∵∠ADE＝∠E，∴AD＝AE，∴∠DAC＝∠EAC，∴点C为的中点，故C正确；④∵DB⊥AE，而∠A≠∠E，∴BD不平分∠ADE，故D错误．故选：D．6．如图，在⊙O中，弦BC＝1，点A是圆上一点，且∠BAC＝30°，则劣弧的长是（）A．πB．C．D．【解答】解：连接OB，OC．∵∠BOC＝2∠BAC＝60°，∵OB＝OC，∴△OBC是等边三角形，∴OB＝OC＝BC＝1，∴劣弧的长＝＝，故选：B．7．如图，半径为3的扇形AOB，∠AOB＝120°，以AB为边作矩形ABCD交弧AB于点E，F，且点E，F为弧AB的四等分点，矩形ABCD与弧AB形成如图所示的三个阴影区域，其面积分别为S1，S2，S3，则S1+S3﹣S2为（）（π取3）A．B．+C．﹣D．【解答】解：连接OE、OF，过O作OH⊥EF于H，交AB于G，∵点E，F为弧AB的四等分点，∠AOB＝120°，∴∠AOF＝∠BOE＝30°，∠EOF＝60°，∵OA＝OB，∴∠BOG＝60°，∵OB＝3，∴OG＝，BG＝，∴AB＝2BG＝3，Rt△EOH中，∠EOH＝30°，OE＝3，∴EH＝，∴OH＝，∴GH＝，∴S1+S3﹣S2＝S△AOB+S矩形ABCD﹣S扇形OAF﹣S△EOF﹣S扇形OBE﹣（S扇形OEF﹣S△EOF），＝+AB•GH﹣，＝+3（﹣）﹣9，＝﹣，故选：A．8．圆锥的底面面积为16πcm2，母线长为6cm，则这个圆锥的侧面积为（）A．24cm2B．24πcm2C．48cm2D．48πcm2【解答】解：∵圆锥的底面面积为16πcm2，∴圆锥的半径为4cm，这个圆锥的侧面积＝•2π•4•6＝24π（cm2）．故选：B．9．已知圆锥的底面半径为3，侧面展开图的圆心角为180°，则圆锥的母线长是（）A．6B．3C．D．9【解答】解：设母线长为R，由题意得：，解得：R＝6，故选：A．10．设矩形ABCD的长与宽的和为2，以AB为轴心旋转一周得到一个几何体，则此几何体的侧面积有（）A．最小值4πB．最大值4πC．最大值2πD．最小值2π【解答】解：以AB为轴心旋转一周得到一个几何体是圆柱体，而且圆柱的底面半径是x，（0＜x＜2）所以周长＝2xπ，S侧面积＝2xπ×（2﹣x）＝﹣2πx2+4xπ＝﹣2π（x﹣1）2+2π，所以S侧面积最大值为2π．故选：C．二．填空题（共10小题）11．如图，正六边形ABCDEF的顶点B，C分别在正方形AMNP的边AM，MN上．若AB ＝4，则CN＝．【解答】解：在Rt△BCM中，∵AB＝BC＝4，∠CBM＝60°，∠M＝90°，∴∠BCM＝30°，∴BM＝BC＝2，CM＝BM＝2，∴AM＝4+2＝6，∵四边形AMNP是正方形，∴MN＝MA＝6，∴CN＝MN﹣CM＝6﹣2，故答案为6﹣2．12．走进中国科技馆，同学们会在数学区发现截面为“莱洛三角形”的轮子．如图，分别以等边△ABC的三个顶点为圆心，边长为半径画弧，则，，组成的封闭图形就是“莱洛三角形”．若AB＝3，则此“莱洛三角形”的周长为3π．【解答】解：连接OB、OC，作OD⊥BC于D，∵△ABC是正三角形，∴∠BAC＝60°，∴的长为：＝π，∴“莱洛三角形”的周长＝π×3＝3π．故答案为3π．13．如图，把边长为6的正三角形剪去三个三角形得到一个正六边形，这个正六边形的面积为6．【解答】解：∵六边形DFHKGE是正六边形，∴∠EDF＝∠DFH＝∠FHK＝∠KGE＝∠GED＝120°，DE＝DF，∴∠ADE＝∠AED＝60°，∴△ADE是等边三角形，∴AD＝DE＝AE，同理：BH＝BF＝FH，∴AD＝DF＝BF＝2，∴S正六边形DFHKGE＝6S△ADE＝6××22＝6，故答案为：6．14．如图，⊙O与正五边形ABCDE的两边AE，CD分别相切于A，C两点，则∠OBC的度数为54度．【解答】解：连接OA，OC．∵BA＝BC，BO＝BO，OA＝OC，∴△ABO≌△CBO（SSS），∴∠ABO＝∠CBO，∵∠ABC＝108°，∴∠OBC＝∠ABC＝54°，故答案为54．15．已知一个扇形的圆心角为135°，弧长为3πcm，则它的半径为4cm．【解答】解：∵l＝，∴r＝＝＝4，故答案为：4cm．16．在边长为a的正方形ABCD中，分别以A、B为圆心，以a为半径作弧交对角线于F、E两点，、与对角线所围成的阴影部分的周长为2a+a【解答】解：由题意得：BE＝AF＝AB＝a，∵四边形ABCD是正方形，∴∠ABO＝∠BAO＝45°，∴、与对角线所围成的阴影部分的周长＝AF+BE+的长+的长＝a+a+2×＝2a+a，故答案为：2a+a．17．如图，P A、PB是半径为1的⊙O的两条切线，点A、B分别为切点，∠APB＝60°，OP与弦AB交于点C，与⊙O交于点D．阴影部分的面积是（结果保留π）．【解答】解：∵P A、PB是半径为1的⊙O的两条切线，∴OA⊥P A，OB⊥PB，OP平分∠APB，而∠APB＝60°，∴∠APO＝30°，∠POA＝90°﹣30°＝60°，又∵OP垂直平分AB，∴△AOC≌△BOC，∴S△AOC＝S△BOC，∴S阴影部分＝S扇形OAD＝＝．故答案为．18．如图，已知一块圆心角为270°的扇形铁皮，用它做一个圆锥形的烟囱帽（接缝忽略不计），圆锥底面圆的直径是60cm，则这块扇形铁皮的半径是40cm．【解答】解：∵圆锥的底面直径为60cm，∴圆锥的底面周长为60πcm，∴扇形的弧长为60πcm，设扇形的半径为r，则＝60π，解得：r＝40cm，故答案为40．19．若用一张直径为20cm的半圆形铁片做一个圆锥的侧面，接缝忽略不计，则所得圆锥的高为5cm．【解答】解：设这个圆锥的底面半径为rcm，根据题意得2πr＝，解得r＝5．所以这个圆锥的高＝＝5（cm）．故答案为5cm．20．已知圆柱的侧面积是20πcm2，高为5cm，则圆柱的底面半径为2cm．【解答】解：设圆柱底面圆的半径为r，那么侧面积为2πr×5＝20πr＝2cm．故答案为2cm．三．解答题（共8小题）21．正六边形是由边长相等的等边三角形构成的，我们把每个等边三角形叫做基本图形的特征三角形．下列基本图形是由边长为1的特征三角形按一定规律排列的．（1）观察图形，完成如表：图形编号图1图2图3…图n 基本图形的特性三角形个数61014…6+4（n﹣1）图形的周长6810…6+2（n﹣1）图形的面积×10×14…×[6+4（n﹣1）]（2）已知上述某一图形中共有202个特征三角形，则这一图形的周长是104，面积是．【解答】解：（1）第①个图有6＝6+4（1﹣1）个三角形，周长为6＝6+2（1﹣1），面积为×6＝×[6+4（1﹣1）]，第②个图形有10＝6+4（2﹣1）个三角形，周长为8＝6+2（2﹣1），面积为×10＝×[6+4（2﹣1）]，第③个图形有14＝6+4（3﹣1）个三角形，周长为10＝6+2（3﹣1），面积为×14＝×[6+4（3﹣1）]，…第n个图形有6+4（n﹣1）个三角形，周长为6+2（n﹣1），面积为×[6+4（n﹣1）]，故答案为：6+4（n﹣1），10，6+2（n﹣1），（2）由题意得：6+4（n﹣1）＝202，解得：n＝50，则这一图形的周长是6+2（50﹣1）＝104，面积为×202＝，故答案为：104，．22．（1）计算：﹣（）﹣1+3tan30°﹣20190+|1﹣|（2）如图，在正五边形ABCDE中，CA与DB相交于点F，若AB＝1，求BF．【解答】解：（1）原式＝﹣3﹣2+﹣1+﹣1＝﹣5（2）在正五边形ABCDE中，∵∠ABC＝∠DCB＝108°，BC＝BA＝CD，∴∠BAC＝∠BCA＝∠CDB＝∠CBD＝36°，∴∠ABF＝72°，∴∠AFB＝∠CBD+∠ACB＝72°，∴∠AFB＝∠ABF，∠FCB＝∠FBC，∴AF＝AB＝1，FB＝CF，设FB＝FC＝x，∵∠BCF＝∠BCA，∠CBF＝∠CAB，∴△BCF∽△ACB，∴CB2＝CF•CA，∴x（x+1）＝1，∴x2+x﹣1＝0，∴x＝或（舍弃），∴BF＝．23．（1）已知：如图1，△ABC是⊙O的内接正三角形，点P为劣弧BC上一动点．求证：P A＝PB+PC；（2）已知：如图2，四边形ABCD是⊙O的内接正方形，点P为劣弧BC上一动点．求证：P A＝PC+PB．【解答】证明：（1）延长BP至E，使PE＝PC，连接CE，如图1，∵A、B、P、C四点共圆，∴∠BAC+∠BPC＝180°，∵∠BPC+∠EPC＝180°，∴∠BAC＝∠CPE＝60°，∵PE＝PC，∴△PCE是等边三角形，∴CE＝PC，∠E＝60°；又∵∠BCE＝60°+∠BCP，∠ACP＝60°+∠BCP，∴∠BCE＝∠ACP，∵△ABC、△ECP为等边三角形，∴CE＝PC，AC＝BC，在△BEC和△APC中，，∴△BEC≌△APC（SAS），∴P A＝BE＝PB+PC；（2）过点B作BE⊥PB交P A于E，连接OA，OB．如图2，∵∠1+∠2＝∠2+∠3＝90°∴∠1＝∠3，∵∠APB＝∠AOB＝45°，∴BP＝BE，∴PE＝PB，在△ABE和△CBP中，，∴△ABE≌△CBP（SAS），∴PC＝AE，∴P A＝AE+PE＝PC+PB；24．如图，长方形ABCD的周长为28，且AB：BC＝3：4，求：（1）弧BE的长度；（2）图中阴影部分的面积．【解答】解：（1）由题意AB＝28÷2×＝6，BC＝28÷2×＝8，∴＝＝3π．（2）由（1）知，AB＝6，BC＝8，∵四边形ABCD是长方形，∴∠A＝∠C＝90°，AD＝BC＝8，∴DE＝AD﹣AE＝2，S＝S扇形BCF﹣S△EDF﹣（S长方形ABCD﹣S扇形ABE）＝S扇形BCF+S扇形ABE﹣S△EDF﹣S长方形ABCD＝+﹣﹣6×8＝25π﹣50．25．如图，四边形ABCD是正方形，以边AB为直径作⊙O，点E在BC边上，连结AE交⊙O于点F，连结BF并延长交CD于点G．（1）求证：△ABE≌△BCG；（2）若∠AEB＝55°，OA＝3，求劣弧的长．（结果保留π）【解答】（1）证明：∵四边形ABCD是正方形，AB为⊙O的直径，∴∠ABE＝∠BCG＝∠AFB＝90°，∴∠BAF+∠ABF＝90°，∠ABF+∠EBF＝90°，∴∠EBF＝∠BAF，在△ABE与△BCG中，，∴△ABE≌△BCG（ASA）；（2）解：连接OF，∵∠ABE＝∠AFB＝90°，∠AEB＝55°，∴∠BAE＝90°﹣55°＝35°，∴∠BOF＝2∠BAE＝70°，∵OA＝3，∴的长＝＝．26．如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径的圆，交AC于E点，交BC于D点．（1）若AB＝8，∠C＝60°，求阴影部分的面积；（2）当∠A为锐角时，试说明∠A与∠CBE的关系．【解答】解：（1）如图，连接OE，∵∠C＝60°，AB＝AC，∴∠BAC＝60°，∴∠AOE＝60°，∴∠BOE＝120°，∴∠OBE＝30°，∵AB＝8，∴OB＝4，∴S阴影＝S扇形AOE+S△BOE＝+×2×4＝π+4；（2）∵AB是⊙O的直径，∴∠BEA＝90°，∴∠EBC+∠C＝∠CAD+∠C＝90°，∴∠EBC＝∠CAD，∴∠CAB＝2∠EBC．27．已知扇形的圆心角为120°，面积为300πcm2．（1）求扇形的弧长；（2）若把此扇形卷成一个圆锥，则这个圆锥的体积是多少？【解答】解：（1）设扇形的半径为r．则有：＝300π，解得r＝30，∴扇形的弧长＝＝20π．（2）设圆锥的底面圆的半径为x．则有：2π•x＝20π，∴x＝10，∴圆锥的高＝＝20，∴圆锥的体积＝•π•102•20＝π．28．求圆柱的表面积．【解答】解：圆柱的表面积＝2πr2+πdh＝2π×32+π×6×10＝78π；圆柱的表面积＝2πr2+πdh＝2π×72+π×14×5＝168π。
高一物理(必修一)《牛顿第二定律》练习题(附答案解析)
高一物理(必修一)《牛顿第二定律》练习题(附答案解析)班级:___________姓名：___________考号：___________一、单选题1．在升降机底部安装一个加速度传感器，其上放置了一个质量为m的小物块，如图甲所示。
升降机从t=0时刻开始竖直向上运动，加速度传感器显示加速度a随时间t变化的图像如图乙所示。
取竖直向上为正方（）A．速度不断减小B．加速度先变小再变大C．先是加速度增大的加速运动，后是加速度减小的减速运动D．到最低点时，小孩和杆处于平衡状态5．蹦床运动深受人们喜爱，如图为小明同学在杭州某蹦床馆，利用传感器测得蹦床弹力随时间的变化图。
假设小明仅在竖直方向运动，忽略空气阻力，依据图像给出的物理信息，可得（）A．7.5s至8.3s内，运动员先处于失重状态再处于超重状态B．小明的最大加速度为502m/sC．小明上升的最大高度为20mD．小明在整个蹦床过程中机械能守恒θ=︒的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m。
物块A静止在轻弹簧上面，6．如图所示，在倾角为30物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。
已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（）g g3g二、多选题10．甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲=4 m/s2，a乙=4-m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确Mg5参考答案与解析1．C【详解】AB．当a>0时，物块具有向上的加速度，处于超重状态，故AB错误；C．t=t0时刻，a=0，F N=mg，故C正确；D．t=3t0时刻，a=2g，由牛顿第二定律有F N－mg=ma得F N=3mg故D错误。
故选C。
2．D【详解】A．梦天舱和天和舱因之间因冲击对梦天舱和天和舱产生的力大小相等方向相反，可知梦天舱和天可知梦天舱和天和舱的加速度大小不相和舱的加速度方向不同，梦天舱和天和舱的质量不等，根据F ma等，故A错误；B．空间站内的宇航员受到地球的万有引力，由于万有引力全部提供做圆周运动的向心力，所以宇航员处于完全失重状态，故B错误；C．第一宇宙速度为环绕地球做圆周运动的物体的最大速度，可知对接后空间站绕地运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；D．对接后空间站的速度会发生变化，若不启动发动机调整轨道，对接后空间站的轨道将会是椭圆，故D正第11 页共11 页。
初中物理七年级专项练习题——光学(附答案)
初中物理七年级专项练习题——光学学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．图是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A'会沿（）移动A．A'O B．A'FC．水平向右D．水平向左2．如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（）A．潮湿的路面更容易发生漫反射B．干燥的路面更容易发生镜面反射C．对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗D．对面无车时，驾驶员看干燥的路面更暗3．黑暗的房间里有两盏电灯，只有一盏灯点亮，但人能看到未点亮的灯泡。
以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图，正确的是（）A．B．C．D．4．为了不惊动蜗牛，用放大镜观察蜗牛触角，为了看到更大的清晰的像，下列操作正确的是（）A．蜗牛与眼睛不动，放大镜离蜗牛远一些B．蜗牛与眼睛不动，放大镜离蜗牛近一些C．蜗牛与放大镜不动，眼睛离蜗牛近一些D．蜗牛与放大镜不动，眼睛离蜗牛远一些5．如图，在暗室里，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光，则A．A处为紫光B．这个实验说明太阳光只含有七种单色光C．只有AB之间有光D．将温度计放到AB范围A处的外侧，会看到温度上升较快6．3D电影具有三维立体视觉效果，拍摄时，将两个摄像头按照人两眼间的距离放置，同时拍摄，制成胶片；放映时，两个放映机在银幕上呈现两个略有差异的画面，观看者带上特殊眼镜后，就和直接用双眼看到物体的效果一样．关于3D电影，下列说法不正确的是A．光在银幕上发生的是漫反射B．画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像C．拍摄时，两镜头中心间的距离约为7cmD．放映时，胶片到放映机镜头的距离大于2倍的镜头焦距7．小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是A．B．C．D．8．下列对各光学现象的相应解释或描述，正确的是（）A．影子是由于光的反射形成的B．蜡烛远离平面镜时，蜡烛的像变小C．插在水中的铅笔“折断”了，是因为光的折射D．D．只将F板绕ON向后转动，还能在F板上看到反射光线9．若图中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，并分别向两侧平移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子（）A．都不能成像B．各成半个像，合起来成一个完整的像C．都成完整的像，且两个像在同一位置D．都成完整的像，且两个像在不同位置10．如图所示的光现象中，与小孔成像的原理相同的是（）A．屏幕上的“手影”B．茶杯在镜中的“倒影”C．水中筷子“变弯”D．钢笔“错位”11．红外线和紫外线的应用非常广泛，下列仪器中，属于利用紫外线工作的是A．电视遥控器B．医用“B超机”C．验钞机D．夜视仪12．在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示．接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况．下列合乎要求的是A．B．C．D．13．潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了．如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因：（）A．B．C．D．14．如图所示是探究光的反射规律的实验装置，为了探究反射光线与入射光线之间的关系，实验时应进行的操作是A．沿ON向后折转板FB．沿ON向后折转板EC．改变光线OB与ON的夹角D．改变光线AO与ON的夹角15．如图所示是透镜对光的作用，其中正确的是A．B．C．D．16．在“五岳”之一泰山上，历史上曾多次出现“佛光”奇景．据目击者说：“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环，与常见的彩虹色彩完全一样．“佛光”形成的主要原因是A．直线传播B．小孔成像C．光的反射D．光的色散17．“白日不到处，青春恰自来，苔花如米小，也学牡丹开”，在央视《经典咏流传》舞台上威宁石门坎师生吟唱清代诗人袁枚的这首《苔》，令无数观众感动落泪．其中“白日不到处”主要涉及的物理知识是（）A．光的直线传播B．光的反射C．光的折射D．光的色散18．甲乙两人在照同一个镜子．甲在镜中看到了乙的眼睛，下列说法正确的是A．乙也一定能看到甲的眼睛B．乙可能看到甲的眼睛C．乙不可能看到甲的眼睛D．乙不可能看到甲的全身二、实验题19．小文同学通过以下的实验过程，探究光的反射规律。
新高考物理考试易错题易错点21带点粒子在磁场、组合场和叠加场中的运动附答案
易错点21 带点粒子在磁场、组合场和叠加场中的运动易错总结一、带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动，其所受洛伦兹力F＝0.2．若v⊥B，此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向垂直，粒子在垂直于磁场方向的平面内运动．(1)洛伦兹力与粒子的运动方向垂直，只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小．(2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力．二、复合场1．复合场的分类(1)叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存．(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠或相邻或在同一区域，电场、磁场交替出现．2．三种场的比较1．静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动．2．匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动．3．较复杂的曲线运动当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一直线上，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．4．分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的组合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成．解题方法一、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动1．圆心的确定圆心位置的确定通常有以下两种基本方法：(1)已知入射方向和出射方向时，可以过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示，P为入射点，M为出射点)．(2)已知入射方向和出射点的位置时，可以过入射点作入射方向的垂线，连线入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图乙所示，P为入射点，M为出射点)．2．半径的确定半径的计算一般利用几何知识解直角三角形．做题时一定要作好辅助线，由圆的半径和其他几何边构成直角三角形．由直角三角形的边角关系或勾股定理求解．3．粒子在匀强磁场中运动时间的确定(1)粒子在匀强磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动轨迹的圆弧所对应的圆心角为α时，其运动时间t＝α360°T(或t＝α2πT)．确定圆心角时，利用好几个角的关系，即圆心角＝偏向角＝2倍弦切角．(2)当v一定时，粒子在匀强磁场中运动的时间t＝lv，l为带电粒子通过的弧长．二、带电粒子在组合场中的运动1．组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，一般为两场相邻或在同一区域电场、磁场交替出现．2．解题时要弄清楚场的性质、场的方向、强弱、范围等．3．要正确进行受力分析，确定带电粒子的运动状态．(1)仅在电场中运动①若初速度v0与电场线平行，粒子做匀变速直线运动；②若初速度v0与电场线垂直，粒子做类平抛运动．(2)仅在磁场中运动①若初速度v0与磁感线平行，粒子做匀速直线运动；②若初速度v0与磁感线垂直，粒子做匀速圆周运动．4．分析带电粒子的运动过程，画出运动轨迹是解题的关键．特别提醒从一个场射出的末速度是进入另一个场的初速度，因此两场界面处的速度(大小和方向)是联系两运动的桥梁，求解速度是重中之重．三、带电粒子在叠加场中的运动1．带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况分类(1)磁场力、重力并存①若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒，由此可求解问题．(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题．(3)电场力、磁场力、重力并存①若三力平衡，一定做匀速直线运动．②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动．③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用能量守恒或动能定理求解问题．2．带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果．3．处理带电粒子在叠加场中的运动的基本思路(1)弄清叠加场的组成．(2)进行受力分析，确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合．(3)画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律．○1当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解．○2当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定是电场力和重力平衡，洛伦兹力提供向心力，应用平衡条件和牛顿运动定律分别列方程求解．○3当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解．【易错跟踪训练】易错类型1：对物理概念理解不透彻1．（2020·全国高三课时练习）用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹．图(甲)是洛伦兹力演示仪的实物图，图(乙)是结构示意图．励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强．图(乙)中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场．下列关于实验现象和分析正确的是（）A．仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变小B．仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变小C．仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期将变小D．要使电子形成如图（乙）中的运动径迹，励磁线圈应通以逆时针方向的电流【答案】A【详解】AB．电子在加速电场中加速，由动能定理有：eU=12mv02；电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：e B v0=m2vr，解得：012mv mUreB B e==电压不变，B不变，增加加速电压，电子束形成圆周的半径增大．保持加速电压不变，增加励磁电流，B增大，电子束形成圆周的半径减小，故A正确，B错误；C．电子在磁场中运动的周期：2rTvπ=，与电子的速度无关，与加速电场的大小无关．故C错误；D．若励磁线圈通以逆时针方向的电流，由安培定则知，产生的磁场向外，根据左手定则判断知，电子进入磁场时所受的洛伦兹力向下，电子的运动轨迹不可能是图中所示，同理，可得励磁线圈通以顺时针方向的电流，则能形成结构示意图中的电子运动径迹．故D错误。
大学物理习题8详解
习题88.1选择题（1）在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线，流过的电流为I ，则圆心处的磁感强度为 ［ ］(A) 04I R μπ； (B) 02I R μπ； (C) 0； (D) 04IRμ．[答案：D]（2）对于安培环路定理的理解，正确的是： ［ ］（A ）若环流等于零，则在回路L 上必定是H 处处为零； （B ）若环流等于零，则在回路L 上必定不包围电流；（C ）若环流等于零，则在回路L 所包围传导电流的代数和为零； （D ）回路L 上各点的H 仅与回路L 包围的电流有关。
[答案：C]（3）磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生，圆筒半径为R ，x 坐标轴垂直圆筒轴线，原点在中心轴线上．图(A)～(E)哪一条曲线表示B －x 的关系？[ ］[答案：B]（4）对半径为R 载流为I 的无限长直圆柱体，距轴线r 处的磁感应强度 B [ ］（A ）内外部磁感应强度B 都与r 成正比；（B ）内部磁感应强度B 与r 成正比，外部磁感应强度B 与r 成反比； （C ）内外部磁感应强度B 都与r 成反比；（D ）内部磁感应强度B 与r 成反比，外部磁感应强度B 与r 成正比。
[答案：B]（5）在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A 1 = 2 A 2，通有电流I 1 = 2 I 2，它们所受的最大磁力矩之比M 1 / M 2等于 ［ ］(A) 1； (B) 2； (C) 4； (D) 1/4； [答案：C]B x O R (D) B x O R (C) B xO R (E)(6）质量为m 电量为q 的粒子，以速率v 与均匀磁场B 成θ角射入磁场，轨迹为一螺旋线，若要增大螺距则要 [ ］ （A ）增加磁场B ； （B ）减少磁场B ；（C ）内外部磁感应强度B 都与r 成反比；（D ）内部磁感应强度B 与r 成反比，外部磁感应强度B 与r 成正比。
\ [答案：B]（7）一个100匝的圆形线圈，半径为5厘米，通过电流为0.1安，当线圈在1.5T 的磁场中从θ=0的位置转到180度（θ为磁场方向和线圈磁矩方向的夹角）时磁场力做功为（）（A ）0.24J ； （B ）2.4J ； （C ）0.14J ； （D ）14J 。
初中数学圆中切线的判定与性质综合应用专项练习题1(附答案详解)
19．如图， 是 的直径， ， 是 的中点，连接 并延长到点 ，使 ．连接 交 于点 ，连接 ， ．
（1）求证：直线 是 的切线；
（2）若 ，求 的长；
（3）在（2）的条件下，连接 ，求 的值．
20．如图，△ABC中，∠ACB＝90°，D为AB上的一点，以CD为直径的⊙O交AC于E，连接BE交CD于P，交⊙O于F，连接DF，∠ABC＝∠EFD．
①求 的面积；
②求 的长．
12．如图，在 中， ，以 为直径的⊙O交 于点D，过点D的直线 交 于点F，交 的延长线于点E，且 ．
（1）求证： 是⊙O的切线；
（2）当 时，求 的长．
13．已知，在 中， ，以 为直径的 与 相交于点 ，在 上取一点 ，使得 ．
（1）求证： 是 的切线；
（2）当 ， 时，求 的半径．
2．如图，在 中， ，点D在BC上， ，过点D作 ，垂足为E， 经过 三点．
（1）求证：AB是 的直径；
（2）判断DE与 的位置关系，并加以证明；
（3）若 的半径为6， ，求DE的长．
3．如图，△ABC内接于⊙O，AD平分∠BAC交BC边于点E，交⊙O于点D，过点A作AF⊥BC于点F，设⊙O的半径为R，AF＝h．
（2）若DF= ，求tan∠EAD的值．
22．如图，在 ABC中，AB=AC，AE是∠BAC的平分线，∠ABC的平分线BM交AE于点M，点O在AB上，以点O为圆心，OB的长为半径的圆经过点M，交BC于点G，交AB于点F．
（1）求证：AE为⊙O的切线．
（2）若BC=8，AC=12时，求⊙O的半径和线段BG的长．
（1）求证：∠A＝∠B．
洛伦兹力综合练习经典(含答案详解)
洛伦兹力的方向1．在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图366所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则电子将( )图366A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸里偏转D ．向纸外偏转答案 B解析 由题图可知，直线电流的方向由左向右，根据安培定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直于纸面向里，而电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电荷，四指要指向电子运动方向的反方向)，电子将向下偏转，故B 选项正确．洛伦兹力的大小图3672．如图367所示，带负电荷的摆球在一匀强磁场中摆动．匀强磁场的方向垂直纸面向里．摆球在A 、B 间摆动过程中，由A 摆到最低点C 时，摆线拉力大小为F 1，摆球加速度大小为a 1；由B 摆到最低点C 时，摆线拉力大小为F 2，摆球加速度大小为a 2，则( )A ．F 1＞F 2，a 1＝a 2B ．F 1＜F 2，a 1＝a 2C ．F 1＞F 2，a 1＞a 2D ．F 1＜F 2，a 1＜a 2答案 B解析 由于洛伦兹力不做功，所以从B 和A 到达C 点的速度大小相等．由a ＝v 2r可得a 1＝a 2.当由A 运动到C 时，以小球为研究对象，受力分析如图甲所示，F 1＋qvB －mg ＝ma 1.当由B 运动到C 时，受力分析如图乙所示，F 2－qvB －mg ＝ma 2.由以上两式可得：F 2＞F 1，故B 正确．洛伦兹力的综合应用图3683．在两平行金属板间，有如图368所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场．α粒子以速度v 0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰好能沿直线匀速通过．供下列各小题选择的答案有：A ．不偏转B ．向上偏转C ．向下偏转D ．向纸内或纸外偏转(1)若质子以速度v 0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，质子将________．(2)若电子以速度v 0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，电子将________．(3)若质子以大于v 0的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央射入，质子将________．(4)若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变，电子以速度v 0沿垂直于电场和磁场的方向，从两极正中央射入时，电子将________．答案 (1)A (2)A (3)B (4)C解析 设带电粒子的质量为m ，带电荷量为q ，匀强电场的电场强度为E 、匀强磁场的磁感应强度为B .带电粒子以速度v 0垂直射入互相正交的匀强电场和匀强磁场中时，若粒子带正电荷，则所受电场力方向向下，大小为qE ；所受磁场力方向向上，大小为Bqv 0.沿直线匀速通过时，显然有Bqv 0＝qE ，v 0＝E B，即沿直线匀速通过时，带电粒子的速度与其质量、电荷量无关．如果粒子带负电荷，电场力方向向上，磁场力方向向下，上述结论仍然成立．所以，(1)(2)两小题应选A.若质子以大于v 0的速度射入两板之间，由于磁场力f ＝Bqv ，磁场力将大于电场力，质子带正电荷，将向上偏转，第(3)小题应选B.磁场的磁感应强度B 增大时，电子射入的其他条件不变，所受磁场力f ＝Bqv 0也增大，电子带负电荷，所受磁场力方向向下，将向下偏转，所以第(4)小题应选择C.(时间：60分钟)题组一对洛伦兹力方向的判定1．在以下几幅图中，对洛伦兹力的方向判断不正确的是( )答案C2．一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图369所示的磁场，分离为1、2、3三束，则不正确的是( )图369A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电答案B解析根据左手定则，正电荷粒子左偏，即1；不偏转说明不带电，即2；带负电的粒子向右偏，说明是3，因此答案为B.3．在学校操场的上空中停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下落过程中由于和空气的摩擦而带负电，如果没有风，那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的( ) A．偏东B．偏西C．偏南D．偏北答案B解析在我们北半球，地磁场在水平方向上的分量方向是水平向北，气球带负电，根据左手定则可得气球受到向西的洛伦兹力，故向西偏转，B正确．4．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( )A．此空间一定不存在磁场B．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行C．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直D．此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度方向垂直答案BD解析由洛伦兹力公式可知：当v的方向与磁感应强度B的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，因此电子未发生偏转，不能说明此空间一定不存在磁场，只能说明此空间可能有磁场，磁场方向与电子速度方向平行，则选项B正确．此空间也可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度方向垂直，导致电子所受合力为零．则选项D正确．题组二洛伦兹力特点及公式5．带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是( )A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B．如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小不变C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动答案BD图36106．如图3610所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是( )A．当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B．当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动答案C解析电子的速度v∥B、F洛＝0、电子做匀速直线运动．7．关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是( )A．带电粒子沿电场线方向射入，静电力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加B．带电粒子垂直于电场线方向射入，静电力对带电粒子不做功，粒子动能不变C．带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加D．不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变答案D解析带电粒子在电场中受到的静电力F＝qE，只与电场有关，与粒子的运动状态无关，做功的正负由θ角(力与位移方向的夹角)决定．对选项A，只有粒子带正电时才成立；垂直射入匀强电场的带电粒子，不管带电性质如何，静电力都会做正功，动能增加．带电粒子在磁场中的受力——洛伦兹力F＝qvB sin θ，其大小除与运动状态有关，还与θ角(磁场方向与速度方向之间夹角)有关，带电粒子从平行磁感线方向射入，不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动．在其他方向上由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力对带电粒子始终不做功．综上所述，正确选项为D.图36118．显像管原理的示意图如图3611所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中央的O 点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列磁场的变化能够使电子发生上述偏转的是( )答案A解析电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的Bt图的图线就在t轴下方；电子偏转到b点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应的Bt图的图线应在t轴上方，A正确．题组三带电物体在磁场中的运动问题图36129．带电油滴以水平速度v 0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图3612所示，若油滴质量为m ，磁感应强度为B ，则下述说法正确的是( )A ．油滴必带正电荷，电荷量为mg v 0B B ．油滴必带正电荷，比荷q m ＝q v 0BC ．油滴必带负电荷，电荷量为mg v 0B D ．油滴带什么电荷都可以，只要满足q ＝mg v 0B答案 A解析 油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上与重力平衡，故带正电，其电荷量q＝mg v 0B，A 正确．图361310．如图3613所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直．一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M 滑下到最右端，则下列说法中正确的是( )A ．滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大B ．滑块从M 点到最低点的加速度比磁场不存在时小C ．滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小D ．滑块从M 点到最低点所用时间与磁场不存在时相等 答案 D解析 由于洛伦兹力不做功，故与磁场不存在时相比，滑块经过最低点时的速度不变，选项A 错误；由a ＝v 2R，与磁场不存在时相比，滑块经过最低点时的加速度不变，选项B 错误；由左手定则，滑块经最低点时受的洛伦兹力向下，而滑块所受的向心力不变，故滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大，因此选项C 错误；由于洛伦兹力始终与运动方向垂直，在任意一点，滑块经过时的速度均不变，选项D 正确．图361411．如图3614所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球的电荷量不变，小球由静止下滑的过程中( )A．小球加速度一直增加B．小球速度一直增加，直到最后匀速C．棒对小球的弹力一直减小D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变答案BD解析小球由静止开始下滑，受到向左的洛伦兹力不断增加．在开始阶段，洛伦兹力小于向右的静电力，棒对小球有向左的弹力，随着洛伦兹力的增加，棒对小球的弹力减小，小球受到的摩擦力减小，所以在竖直方向的重力和摩擦力作用下加速运动的加速度增加．当洛伦兹力等于静电力时，棒对小球没有弹力，摩擦力随之消失，小球受到的合力最大，加速度最大．随着速度继续增加，洛伦兹力大于静电力，棒对小球又产生向右的弹力，随着速度增加，洛伦兹力增加，棒对小球的弹力增加，小球受到的摩擦力增加，于是小球在竖直方向受到的合力减小，加速度减小，小球做加速度减小的加速运动，当加速度减小为零时，小球的速度不再增加，以此时的速度做匀速运动．综上所述，选项B、D正确．图361512．如图3615所示，一个质量为m带正电的带电体电荷量为q，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面的匀强磁场B垂直，则能沿绝缘面滑动的水平速度方向________，大小v应不小于________，若从速度v0开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做功为________．答案水平向右，mgqB，12m⎣⎢⎡⎦⎥⎤v20－mgqB2图361613．如图3616所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒从a 点进入场区并刚好能沿ab 直线向上运动，下列说法中正确的是( )A ．微粒一定带负电B ．微粒的动能一定减小C ．微粒的电势能一定增加D ．微粒的机械能一定增加答案 AD解析 微粒进入场区后沿直线ab 运动，则微粒受到的合力或者为零，或者合力方向在ab 直线上( 垂直于运动方向的合力仍为零)．若微粒所受合力不为零，则必然做变速运动，由于速度的变化会导致洛伦兹力变化，则微粒在垂直于运动方向上的合力不再为零，微粒就不能沿直线运动，因此微粒所受合力只能为零而做匀速直线运动；若微粒带正电，则受力分析如下图甲所示，合力不可能为零，故微粒一定带负电，受力分析如图乙所示，故A 正确，B 错；静电力做正功，微粒电势能减小，机械能增大，故C 错，D 正确．图361714．如图3617所示，质量为m ＝1 kg 、电荷量为q ＝5×10－2 C 的带正电的小滑块，从半径为R ＝0.4 m 的光滑绝缘14圆弧轨道上由静止自A 端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E ＝100 V/m ，方向水平向右；B ＝1 T ，方向垂直纸面向里．求：(1)滑块到达C 点时的速度；(2)在C 点时滑块所受洛伦兹力．(g ＝10 m/s 2)答案 (1)2 m/s ，方向水平向左 (2)0.1 N ，方向竖直向下解析 以滑块为研究对象，自轨道上A 点滑到C 点的过程中，受重力mg ，方向竖直向下；静电力qE ，方向水平向右；洛伦兹力F 洛＝qvB ，方向始终垂直于速度方向．(1)滑块从A 到C 过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得mgR －qER ＝12mv 2C 得v C ＝ 2mg －qE R m＝2 m/s.方向水平向左． (2)根据洛伦兹力公式得：F ＝qv C B ＝5×10－2×2×1 N ＝0.1 N ，方向竖直向下．。
【单元练】天津师范大学附属实验中学九年级数学下册第二十八章《锐角三角函数》经典练习题(含答案解析)
一、选择题1．下表是小红填写的实践活动报告的部分内容，设铁塔顶端到地面的高度FE 为xm ，根据以上条件，可以列出的方程为 （ ） 题目 测量铁塔顶端到地面的高度测量目标示意图 相关数据 10,45,50CD m αβ==︒=︒A ．()10tan50x x =-︒B ．()10cos50x x =-︒C ．10tan50x x -=︒D ．()10sin50x x =+︒A 解析：A【分析】过D 作DH ⊥EF 于H ，则四边形DCEH 是矩形，根据矩形的性质得到HE ＝CD ＝10，CE ＝DH ，求得FH ＝x−10，得到CE ＝x−10，根据三角函数的定义列方程即可得到结论．【详解】过D 作DH ⊥EF 于H ，则四边形DCEH 是矩形，∴HE ＝CD ＝10，CE ＝DH ，∴FH ＝x−10，∵∠FDH ＝α＝45°，∴DH ＝FH ＝x−10，∴CE ＝x−10，∵tanβ＝tan50°＝EF CE ＝-10x x ， ∴x ＝（x−10）tan 50°，故选：A ．【点睛】本题考查了解直角三角形的应用，由实际问题抽象出边角关系的等式，正确的识别图形是解题的关键．2．小明在学完《解直角三角形》一章后，利用测角仪和校园旗杆的拉绳测量校园旗杆的高度，如图，旗杆PA 的高度与拉绳PB 的长度相等，小明先将PB 拉到'PB 的位置，测得(''PB C a B C ∠=为水平线），测角仪/B D 的高度为1米，则旗杆PA 的高度为（ ）A ．11sin a +米B ．11cos a -米C ．11sin a -米D ．11cos a +米C 解析：C【分析】设PA=PB=PB′=x ，在RT △PCB′中，根据sin αPC PB =＇，列出方程即可解决问题． 【详解】解：设PA=PB=PB′=x ，在RT △PCB′中，sin αPC PB =＇∴1sin αx x-=∴x 1xsin α-=， ∴（1-sin α）x=1，∴x=11sin α-． 故选C ．【点睛】 本题考查解直角三角形、三角函数等知识，解题的关键是设未知数列方程，属于中考常考题型．3．如图，已知第一象限内的点A 在反比例函数2y x =的图象上，第二象限的点B 在反比例函数k y x=的图象上，且OA ⊥OB ，tanA=2，则k 的值为（ ）A ．4B ．8C ．-4D ．-8D解析：D【分析】过点A、B分别作AC⊥x轴、BD⊥x轴，垂足分别为点C、D，如图，易证△AOC∽△OBD，则根据相似三角形的性质可得214AOCBODS OAS OB⎛⎫==⎪⎝⎭△△，再根据反比例函数系数k的几何意义即可求出k的值．【详解】解：过点A、B分别作AC⊥x轴、BD⊥x轴，垂足分别为点C、D，如图，则∠ACO=∠BDO=90°，∠OAC+∠AOC=90°，∵OA⊥OB，tan∠BAO=2，∴∠AOC+∠BOD=90°，OA：OB=1：2，∴∠OAC=∠BOD ，∴△AOC∽△OBD，∴221124 AOCBODS OAS OB⎛⎫⎛⎫===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭△△，∵1212AOCS⨯==，12BODS k=△，∴11142k=，∴8k=，∵k＜0，∴k=﹣8．故选：D．【点睛】本题考查了反比例函数系数k的几何意义、相似三角形的判定和性质以及三角函数的定义等知识，熟练掌握所学知识、明确解答的方法是解题的关键．4．如图，在A处测得点P在北偏东60︒方向上，在B处测得点P在北偏东30︒方向上，若2AB=米，则点P到直线AB距离PC为（）．A ．3米B 3米C ．2米D ．1米B解析：B【分析】 设点P 到直线AB 距离PC 为x 米，根据正切的定义用x 表示出AC 、BC ，根据题意列出方程，解方程即可．【详解】解：设点P 到直线AB 距离PC 为x 米，在Rt APC △中，3tan PC AC x PAC ==∠， 在Rt BPC △中，3tan PC BC x PBC ==∠， 3323x x -=， 解得，3x =)， 故选：B ．【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用，掌握锐角三角函数的定义、正确标注方向角是解题的关键．5．在△ABC 中，若cosA=22，3，则这个三角形一定是（ ） A ．锐角三角形B ．直角三角形C ．钝角三角形D ．等腰三角形A 解析：A【解析】试题∵cos A 2，tan B 3， ∴∠A =45°，∠B =60°．∴∠C =180°-45°-60°=75°．∴△ABC 为锐角三角形．故选A ．6．某兴趣小组想测量一座大楼 AB 的高度．如图，大楼前有一段斜坡BC ，已知 BC 的长为 12 米它的坡度1:3i =．在离 C 点 40 米的 D 处，用测量仪测得大楼顶端 A 的仰角为 37度，测角仪DE的高度为 1.5米，求大楼AB 的高度约为（）米（sin370.60,cos370.80,tan370.75,3 1.73︒=︒=︒==）A．39.3 B．37.8 C．33.3 D．25.7C解析：C【分析】延长AB交直线DC于点F，过点E作EH⊥AF，垂足为点H，在Rt△BCF中利用坡度的定义求得CF的长，则DF即可求得，然后在直角△AEH中利用三角函数求得AF的长，进而求得AB的长．【详解】解：延长AB交直线DC于点F，过点E作EH⊥AF，垂足为点H．∵在Rt△BCF中，BFCF =3 i=∴设BF=k，则3k，BC=2k．又∵BC=12，∴k=6，∴BF=6，CF=63∵DF=DC+CF，∴DF=40+3∵在Rt△AEH中，tan∠AEH=AHEH，∴AH=tan37°×（40+63≈37.785（米），∵BH=BF-FH，∴BH=6-1.5=4.5．∵AB=AH-HB，∴AB=37.785-4.5≈33.3．故选C．【点睛】本题考查了解直角三角形的应用，关键是根据仰角构造直角三角形，利用三角函数求解，注意利用两个直角三角形的公共边求解是解答此类题型的常用方法．7．如图，在Rt ABC ∆中，90C ∠=︒，30BAC ∠=︒，延长CA 到点D ，使AD AB =，连接BD .根据此图形可求得tan15︒的值是( )A ．23B ．23C 3D 3 解析：A【分析】 设BC=x ，在Rt ABC ∆中，90C ∠=︒，30BAC ∠=︒，可得，AB=2x ，3x ，由AD AB ==2x ，可得3x ，由AD AB =，可知，∠D=∠ABD=12∠BAC=15°，在Rt BDC ∆ 中，根据锐角正切三角函数的定义，即可求解.【详解】∵AD AB =，∴∠D=∠ABD ，∵∠BAC=∠D+∠ABD ，∴∠D=12∠BAC=15°， 设BC=x ， ∵在Rt ABC ∆中，90C ∠=︒，30BAC ∠=︒，∴AB=2x ，22(2)3x x x -=，∴3x =(23)x +，在Rt BDC ∆中，tan 23(23)BC D DC x∠===-+ ， ∴°tan15=23 A.【点睛】本题主要考查锐角正切三角函数的定义，根据图形，设BC=x，用含x的代数式表示相关线段的长，是解题的关键.8．如图，为一幅重叠放置的三角板，其中∠ABC=∠EDF=90°，BC与DF共线，将△DEF沿CB方向平移，当EF经过AC的中点O时，直线EF交AB于点G，若BC=3，则此时OG的长度为（）A 322B332C．32D33322A解析：A【分析】分别过O作OH⊥BC，过G作GI⊥OH，由O是中点，根据平行线等分线段定理，可得H为BC的中点，则可得BH=32，再由三个角都是直角的四边形是矩形，可得GI=BH=32，在等腰直角三角形OGI中，即可求解．【详解】解：过O作OH⊥BC于H，过G作GI⊥OH于I ∵∠ABC=90°，∴AB⊥BC，∴OH∥AB，又O为中点，∴H为BC的中点，∴BH=12BC=32∵GI⊥OH，∴四边形BHIG为矩形，∴GI ∥BH ，GI=BH=32, 又∠F=45°，∴∠OGI=45°， ∴在Rt △OGI 中，32cos 2GI OG OGI ==∠．故选：A【点睛】 本题考查了解直角三角形及平行线等分线段定理，构造合适的辅助线是解题关键． 9．如图，△ABC 中，∠C ＝90°，BC ＝2AC ，则cos A ＝（ ）A ．12B 5C 25D 5D 解析：D【分析】此题根据已知可设AC ＝x ，则BC ＝2x ，根据三角函数的定义即可得到结论．【详解】解：∵BC ＝2AC ，∴设AC ＝a ，则BC ＝2a ，∵∠C ＝90°，∴AB 225AC BC a +=， ∴cosA ＝55AC AB a== 故选：D ．此题考查的知识点是锐角三角函数的定义，勾股定理，关键是熟练掌握锐角三角函数的定义．10．在课外实践中，小明为了测量江中信号塔A 离河边的距离AB ，采取了如下措施：如图在江边D 处，测得信号塔A 的俯角为40︒，若55DE =米，DE CE ⊥，36CE =米，CE 平行于AB ，BC 的坡度为1:0.75i =，坡长140BC =米，则AB 的长为( )（精确到0.1米，参考数据：sin 400.64︒≈，cos400.77︒≈，tan 400.84︒≈）A ．78.6米B ．78.7米C ．78.8米D ．78.9米C解析：C【分析】 如下图，先在Rt △CBF 中求得BF 、CF 的长，再利用Rt △ADG 求AG 的长，进而得到AB 的长度【详解】如下图，过点C 作AB 的垂线，交AB 延长线于点F ，延长DE 交AB 延长线于点G∵BC 的坡度为1:0.75∴设CF 为xm ，则BF 为0.75xm∵BC=140m∴在Rt △BCF 中，()2220.75140x x +=，解得：x=112 ∴CF=112m ，BF=84m∵DE ⊥CE ，CE ∥AB ，∴DG ⊥AB ，∴△ADG 是直角三角形∵DE=55m ，CE=FG=36m∴DG=167m ，BG=120m设AB=ym∵∠DAB=40°∴tan40°=1670.84120DG AG y ==+ 解得：y=78.8【点睛】本题是三角函数的考查，注意题干中的坡度指的是斜边与水平面夹角的正弦值.二、填空题11．已知ABC 与ABD △不全等，且3AC AD ==，30ABD ABC ∠=∠=︒，60ACB ∠=︒，则CD =________．或3【分析】如图△ABC ≌△ABP 当D′是PB 中点或点D″是BC 的中点时满足条件分别求解即可【详解】解：如图△ABC ≌△ABP ∴∴CAP 共线∴△BPC 是等边三角形当D′是PB 中点时AD′=BP=AC 解析：3或3【分析】如图，△ABC ≌△ABP ，当D′是PB 中点或点D″是BC 的中点时，满足条件，分别求解即可．【详解】解：如图，△ABC ≌△ABP ，3AC AP ==，30ABP ABC ∠=∠=︒，60ACB ∠=︒，∴60APB ∠=︒，90CAB PAB ∠=∠=︒，∴C ，A ，P 共线，BC BP AC AP ===，∴△BPC 是等边三角形，当D′是PB 中点时，AD′=123ABC 与D'AB 满足条件， ∴D'90C P ∠=︒，∴CD′= PD′tan 60︒3PD′=3，当点D″是BC 的中点时，此时ABC 与D AB "也满足条件，∴3，∴满足条件的CD 的长为33故答案为：33【点睛】本题考查等边三角形的判定和性质，全等三角形的判定和性质，解直角三角形等知识，解题的关键是画出符合题意的图形，用分类讨论的思想思考问题．12．如图，河宽CD 为3米，在C 处测得对岸A 点在C 点南偏西30°方向、对岸B 点在C点南偏东45°方向，则A、B两点间的距离是_____米．（结果保留根号）100+100【分析】根据正切的定义求出AD根据等腰直角三角形的性质求出BD进而得到AB的长【详解】在Rt△ACD中tan∠ACD＝则AD＝CD×tan∠ACD＝100×＝100（米）在Rt△CDB解析：100+1003【分析】根据正切的定义求出AD，根据等腰直角三角形的性质求出BD，进而得到AB的长．【详解】在Rt△ACD中，tan∠ACD＝AD CD，则AD＝CD×tan∠ACD＝1003×33＝100（米），在Rt△CDB中，∠BCD＝45°，∴BD＝CD＝1003（米），∴AB＝AD+BD＝（100+1003）米，故答案为：（100+1003）．【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用−方向角问题，掌握方向角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键．13．如图，矩形ABCD的对角线AC与BD交于点O，过点O作BD的垂线分别交,AD BC于,E F两点．若23,120AC AEO=∠=︒，则FC的长度为_________，AOES等于_____．1【分析】先根据矩形的性质推理得到OF=CF再根据Rt△BOF求得OF的长即可得到CF的长再由三角形面积公式可得结论【详解】解：∵EF⊥BD∠AEO=120°∴∠DEO=60°∠EDO=30°∵四边解析：3【分析】先根据矩形的性质，推理得到OF=CF，再根据Rt△BOF求得OF的长，即可得到CF的长，再由三角形面积公式可得结论．【详解】解：∵EF ⊥BD ，∠AEO=120°，∴∠DEO=60°，∠EDO=30°，∵四边形ABCD 是矩形，∴∠OBF=∠OCF=30°，∠BFO=60°，∴∠FOC=60°-30°=30°，∴OF=CF ，又∵Rt △BOF 中，BO=12BD=12AC=3， ∴OF=tan30°×BO=1，∴CF=1， 过H 点O 作OH ⊥BC 于点H ，则OH=1322BO = ， ∴1133122FOC S CF OH ∆==⨯= ∵四边形ABCD 是矩形，∴AD//BC ，AO=CO∴∠EAO=∠FCO又∠AOE=∠COF∴△AOE ≌△COF∴3AOE S ∆= 故答案为：1，34． 【点睛】本题主要考查了矩形的性质以及解直角三角形的运用，解决问题的关键是掌握：矩形的对角线相等且互相平分．14．如图， 圆O 的直径AB 垂直于弦CD ，垂足是E ，22.5A ∠=︒，4OC =，CD 的长为__________．【分析】根据圆周角定理得由于的直径垂直于弦根据垂径定理得且可判断为等腰直角三角形所以然后利用进行计算【详解】解：∵∴∵的直径垂直于弦∴∴为等腰直角三角形∴∴故答案是：【点睛】本题考查了垂径定理：垂直 解析：2【分析】根据圆周角定理得245BOC A ∠=∠=︒，由于O 的直径AB 垂直于弦CD ，根据垂径定理得CE DE =，且可判断OCE △为等腰直角三角形，所以222CE ==后利用2CD CE =进行计算．【详解】解：∵22.5A ∠=︒∴245BOC A ∠=∠=︒∵O 的直径AB 垂直于弦CD∴CE DE =∴OCE △为等腰直角三角形 ∴222CE ==∴242CD CE ==． 故答案是：2【点睛】本题考查了垂径定理：垂直于弦的直径平分这条弦，并且平分弦所对的两条弧．也考查了等腰直角三角形的性质和圆周角定理．15．如图，正方形ABCD 的边长为2，过点A 作AE ⊥AC,AE=1，连接BE ，则tanE= .【详解】如图延长CA使AF=AE连接BF过B点作BG⊥AC垂足为G∵四边形ABCD是正方形∴∠CAB=45°∴∠BAF=135°∵AE⊥AC∴∠BAE=135°∴∠BAF=∠BAE∵在△BAF和△B解析：2 3【详解】如图，延长CA使AF=AE，连接BF，过B点作BG⊥AC，垂足为G，∵四边形ABCD是正方形，∴∠CAB=45°．∴∠BAF=135°．∵AE⊥AC，∴∠BAE=135°．∴∠BAF=∠BAE．∵在△BAF和△BAE中，BA BA{BAF BAEAE AF∠∠＝＝＝，∴△BAF≌△BAE（SAS）．∴∠E=∠F ．∵四边形ABCD 是正方形，BG ⊥AC ，∴G 是AC 的中点．∴BG=AG=2．在Rt △BGF 中，BG 2tanF FG 3==，即tanE=23． 考点：正方形的性质，全等三角形的判定和性质，锐角三角函数的定义，16．如图，在2×2的网格中，以顶点O 为圆心，以2个单位长度为半径作圆弧，交图中格线于点A ，则tan ∠ABO 的值为_____．2+【分析】连接OA 过点A 作AC ⊥OB 于点C 由题意知AC=1OA=OB=2从而得出OC==BC=OB ﹣OC=2﹣在Rt △ABC 中根据tan ∠ABO=可得答案【详解】如图连接OA 过点A 作AC ⊥OB 于点 解析：2+3．【分析】连接OA ，过点A 作AC ⊥OB 于点C ，由题意知AC=1、OA=OB=2，从而得出OC=22OA AC -=3、BC=OB ﹣OC=2﹣3，在Rt △ABC 中，根据tan ∠ABO=AC BC 可得答案．【详解】如图，连接OA ，过点A 作AC ⊥OB 于点C ，则AC=1，OA=OB=2，∵在Rt △AOC 中，222221OA AC -=-3∴BC=OB ﹣OC=23∴在Rt △ABC 中，tan ∠ABO=23AC BC =-3 故答案是：3【点睛】本题考查了解直角三角形，根据题意构建一个以∠ABO 为内角的直角三角形是解题的关键．17．如图所示，AOB ∠是放置在正方形网格中的一个角，则sin AOB ∠的值是________．【分析】由题意可知要求出答案首先需要构造出直角三角形连接AB设小正方形的边长为1可以求出OAOBAB的长度由勾股定理的逆定理可得是直角三角形再根据三角函数的定义可以求出答案【详解】连接AB如图所示：解析：2 2【分析】由题意可知，要求出答案首先需要构造出直角三角形，连接AB，设小正方形的边长为1，可以求出OA、OB、AB的长度，由勾股定理的逆定理可得ABO是直角三角形，再根据三角函数的定义可以求出答案.【详解】连接AB如图所示：设小正方形的边长为1，∴2OA=23+1=10，22BA=3+1=10，222OB=4+2=20，∴ABO是直角三角形，∴BA102sin AOB==OB220∠=，故答案为：2 2.【点睛】本题主要考查了勾股定理的逆定理和正弦函数的定义，熟练掌握技巧即可得出答案. 18．如图，我市在建高铁的某段路基横断面为梯形ABCD，DC∥AB,BC长为6米，坡角β为45°，AD的坡角α为30°，则AD的长为 ________ 米（结果保留根号）【分析】过C作CE⊥AB于EDF⊥AB于F 分别在Rt △CEB 与Rt △DFA 中使用三角函数即可求解【详解】解：过C 作CE ⊥AB 于EDF ⊥AB 于F 可得矩形CEFD 和Rt △CEB 与Rt △DFA ∵BC=6∴ 解析：62 【分析】 过C 作CE ⊥AB 于E ，DF ⊥AB 于F ，分别在Rt △CEB 与Rt △DFA 中使用三角函数即可求解.【详解】解：过C 作CE ⊥AB 于E ，DF ⊥AB 于F ，可得矩形CEFD 和Rt △CEB 与Rt △DFA ， ∵BC=6，∴CE=2sin 456322BC ︒=⨯=， ∴DF=CE=32，∴62sin 30DF AD ==︒， 故答案为：62．【点睛】此题考查了解直角三角形的应用-坡度坡角问题，难度适中，解答本题的关键是构造直角三角形和矩形，注意理解坡度与坡角的定义．19．如图，已知Rt △AC 1C 中，∠AC 1C ＝90°，∠A ＝30°，CC 1＝1，作C 1C 2⊥AC 于点C 2，C 2C 3⊥AC 1于点C 3，C 3C 4⊥AC 于点C 4……C n ﹣1C n ⊥…于点C n ，分别记线段CC 1，C 1C 2，C 2C 3…C n ﹣1C n 的长为a 1，a 2，a 3…a n ，计算并观察其中的规律得a n ＝________________.【分析】探究规律利用规律解决问题即可【详解】解：在中∵∠C=60°∴同理可得：故答案为：【点睛】本题考查了解直角三角形的应用规律型问题解题的关键是学会探究规律的方法解析：n-13⎝⎭【分析】探究规律，利用规律解决问题即可．【详解】解：在12Rt CC C △中，∵∠C=60°，1CC =1， ∴1213a 1,a CC sin 602==⨯︒=， 同理可得：234n 1345n 3333a a a ...a 2222-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，，， 故答案为：n-132⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭．【点睛】本题考查了解直角三角形的应用，规律型问题，解题的关键是学会探究规律的方法． 20．如图，已知∠AOB =60°，点P 在边OA 上，OP =12，点M ，N 在边OB 上，PM =PN ，若MN =2，则OM =____．5【分析】过P 作PD ⊥OB 交OB 于点D 在直角三角形POD 中利用锐角三角函数定义求出OD 的长再由PM=PN 利用三线合一得到D 为MN 中点根据MN 求出MD 的长由OD-MD 即可求出OM 的长【详解】过P 作PD解析：5．【分析】过P 作PD ⊥OB ，交OB 于点D ，在直角三角形POD 中，利用锐角三角函数定义求出OD 的长，再由PM=PN ，利用三线合一得到D 为MN 中点，根据MN 求出MD 的长，由OD-MD 即可求出OM 的长．【详解】过P 作PD ⊥OB ，交OB 于点D ，在Rt △OPD 中，cos60°12OD OP ==，OP =12， ∴OD =6．∵PM =PN ，PD ⊥MN ，MN =2，∴MD =ND 12=MN =1， ∴OM =OD ﹣MD =6﹣1=5．故答案为：5．【点晴】本题考查的是勾股定理，含30度直角三角形的性质，等腰三角形的性质等知识，熟练掌握直角三角形的性质是解本题的关键．三、解答题21．如图，有一个半径为3cm球形的零件不能直接放在地面上，于是我们找了两个三角形α=，的垫块把这个零件架起来，两个三角形与球的接触点分别是点P和Q，已知70β=，一侧接触点离地面距离PM是4cm40（sin700.94,cos700.34,tan70 2.75;sin400.64,cos400.77,tan400.84≈≈≈≈≈≈）（1）求圆心O距离地面的高度；∠与α、β的关系；（2）直接写出QOP（3）另一侧接触点离地面距离QN又是什么？∠=+；(3)2.71解析：（1）5.02；（2）QOPαβ【分析】（1）过O作OA⊥PM，与MP的延长线交于点A，根据互余角的性质求得∠OPA=70°，再解直角三角形得AP，进而求AM；（2）根据切线的性质求出∠OPC和∠OQB的度数，再通过邻补角的性质求得∠PCB和∠QBC，最后根据五边形的内角和求得∠POQ；（3）过O作OD⊥NQ，与NQ的延长线交于点D，仿（1）题方法求得DQ，再由圆心O距离地面的高度减去DQ便可得QN．【详解】（1）过O作OA⊥PM，与MP的延长线交于点A，连接OP，如图1，则OP =3cm ，∠OAP =90°，∵CP 是⊙O 的切线，∴∠OPC =90°，∴∠PCM +∠MPC =90°，∠APO +∠MPC =90°，∴∠APO =∠PCM =70°，∴PA =OP •cos70°≈3×0.34=1.02（cm ），∴圆心O 距离地面的高度：AM =AP +PM =1.02+4=5.02（cm ）； （2）∵BQ 与CP 都是⊙O 的切线，∴∠OPC =∠OQB =90°，∵∠PCM=α，∠QBN=β，∴∠PCB=180α︒-，∠QBC=180β︒-，∴∠POQ =540°﹣90°﹣90°﹣(180α︒-)﹣(180β︒-)=αβ+， ∴∠POQ =7040110αβ+=︒+︒=︒；（3）过O 作OD ⊥NQ ，与NQ 的延长线交于点D ，如图3，按（1）的方法得，∠OQD=∠NBQ=40°，∴DQ=OQ•cos40°≈3×0.77=2.31（cm），由（1）知，圆心O距离地面的高度5.02cm，DN=5.02cm∴QN=DN-DQ=5.02﹣2.31=2.71（cm）．【点睛】本题考查了解直角三角形的应用，圆的切线性质，多边形内角和定理，正确构造直角三角形是解题的关键所在．22．如图，一艘轮船以18海里/小时的速度由南向北航行，在A处测得小岛P在北偏西15︒的方向上，2小时后，轮船在B处测得小岛P在北偏西30方向上，在小岛P周围20海里内有暗礁，若轮船继续向前航行，有无触礁的危险？解析：有危险，理由见解析【分析】有危险，理由为：过P作PD垂直与AB，交AB延长线于点D，如图所示，由∠PBD为三角形PAB的外角，利用外角的性质得到∠PBD＝∠A＋∠APB，由∠PBD及∠A的度数求出∠BPA的度数，得到∠BPA＝∠A，利用等角对等边得到PB＝AB，由2小时走的路程为15海里/时×2，得到PB为30海里，在直角三角形PBD中，利用30°角所对的直角边等于斜边的一半得到PB＝2PD，由PB的长求出PD的长，由PD的长与20比较大小，即可对轮船不改变方向仍继续向前航行，有无触礁的危险作出判断．【详解】解：有危险，理由如下：⊥，交AB延长线与点D，如图所示：过P点作PD AB由题意可知：15A ∠=︒，30PBD ∠=︒，15BPA PBD A ∴∠=∠-∠=︒，即BPA A ∴∠=∠18236PB AB ∴==⨯=（海里）在Rt BPD ∆中，30PBD ∠=︒，36PB =（海里）1182PD PB ∴==海里20<海里， 则轮船不改变方向仍继续向前航行，有触礁的危险．【点睛】此题考查了等腰三角形的判定与性质，三角形的外角性质，以及含30°直角三角形的性质，其中轮船有没有危险由PD 的长与20比较大小决定．23．（1）计算：102272cos305)π-︒++；（2）解方程：3x 2﹣5x +2＝0．解析：（1）3232）12213x x ==，． 【分析】（1）先计算负整数指数幂、化简二次根式，代入三角函数值、计算零指数幂，最后计算加减可得答案；（2）利用因式分解法求解即可．【详解】（1）102272cos305)π-︒++ 13332122=+⨯+ 133312=+ 2232=+ （2）∵23520x x -+=，∴()()1320x x --=，则10x -=或320x -=，解得12213x x ==，． 【点睛】 本题主要考查了实数的混合运算，特殊角的三角函数值，解一元二次方程，熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法：直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法，结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键．24．如图，AB 为O 的直径，,C D 为O 上两点，且C 为弧BD 的中点，过点C 作AD 的垂线，交AD 的延长线于点E ，交AB 的延长线于点F ，连结AC（1）求证：EF 是O 的切线；（2）当32,sin 5BF F ==时，求AE 的长．解析：245【分析】（1）连接OC ，如图，由弧BC=弧CD 得到∠BAC=∠DAC ，加上∠OCA=∠OAC ．则∠OCA=∠DAC ，所以OC ∥AE ，从而得到OC ⊥FE ，然后根据切线的判定定理得到结论； （2）设半径OB=OC=3x ，则OF=5x=3x+2，列方程得到OC=3，OD=5，求得AF=8，根据三角函数的定义即可得到结论．【详解】（1）证明：连接OC ，如图，∵点C 为弧BD 的中点，∴弧BC=弧CD ．∴∠BAC=∠DAC ，∵OA=OC ，∴∠OCA=∠OAC ．∴∠OCA=∠DAC ，∴OC ∥AE ，∵AE ⊥FE ，∴OC ⊥FE ．∴FE 是⊙O 的切线；（2）∵3in 5OC s F OF==， ∴设OB=OC=3x ，OF=5x ，∵OF=OB+BF ，BF=2∴5x=3x+2，∴x=1，∴OC=3，OF=5，∴AF=8， ∵3in 58AE AE s F AF ===， ∴245AE =． 【点睛】本题考查了切线的判定与性质：经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线；圆的切线垂直于经过切点的半径．判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”；有切线时，常常“遇到切点连圆心得半径”．25．sin 30tan 45cos 45sin 60tan 60︒⋅︒︒+︒⋅︒解析：3【分析】将特殊角的三角函数值代入求解【详解】解：sin 30tan 45cos 45sin 60tan 60︒⋅︒︒+︒⋅︒=1+222⨯ =13+1+22=3【点睛】本题考查了特殊角的三角函数值，解答本题的关键是掌握几个特殊角的三角函数值． 26．如图，在△ABC 中，BD 、CE 是△ABC 的高，连接DE ．（1）求证：ABD ∽ ACE ；（2）若∠BAC ＝60°，BC ＝2DE 的长．解析：（1）见解析；（2）32【分析】（1）找出公共角即可求出相似（2）根据~ABD ACE ∆∆得出一个比例式AE AD AC AB=，再根据两边对应成比例且夹角相等得出~ADE ABC ∆∆，再结合60的余弦值即可求出答案．【详解】解：（1）证明：,BD CE 是ABC ∆的高90ADB AEC ∴∠=∠=A A ∠=∠~ABD ACE ∴∆∆（2）~ABD ACE ∆∆AB AD AC AE ∴= AE AD AC AB∴= A A ∠=∠~ADE ABC ∴∆∆DE AD BC AB∴= 60BAC ∠=1cos 2AD BAC AB ∴∠== 又62BC =623= 32DE ∴=【点睛】本题主要考察了相似三角形，三角函数等知识点，能找出根据第一个相似三角形的比例式来证第二个相似三角形是解题关键．27．计算：()301911223(60)tan π-+---︒ 解析：-5.【分析】根据实数的运算法则，特殊角的三角函数值，算术平方根的运算分别化简各数，然后再按运算顺序进行计算即可.【详解】原式131233=-+--⨯=-1+3-1-6=-5.【点睛】本题考查了实数的运算，涉及了零指数幂，特殊角的三角函数值等，牢记特殊角的三角函数值，掌握实数的运算性质是解题的关键．28．如图，ABC 内接于O ，AB 是O 的直径，C 是AD 中点，弦CE AB ⊥于点H ，连结AD ，分别交CE 、BC 于点P 、Q ，连结BD ．（1）求证：P 是线段AQ 的中点；（2）若O 的半径为5，D 是BC 的中点，求弦CE 的长．解析：（1）见解析；（2）53CE=【分析】 （1）先证明CAD ACE ∠=∠可得PA=PC ，然再证明PC=PQ ，即可得到P 是AQ 的中点； （2）首先证明：△CAQC0△CB4，依据相似三角形的对应边的比相等求得AC 、BC 的长度，然后根据直角三角形的面积公式即可求得CH 的长，则可以求得CE 的长．【详解】（1）证明：∵CE AB ⊥，AB 是直径∴AC AE =又∵AC CD =∴AE CD =∴CAD ACE ∠=∠∴AP CP =∵AB 是O 的直径∴90ACB ∠=︒，∴90ACE BCP CAD CQA ∠+∠=∠+∠=°∴BCP CQA ∠=∠∴CP PQ =∴AP PQ =即P 是线段AQ 的中点；（2）∵C 是AD 中点, D 是BC 的中点∴==AC CD DB ，AB 是直径∴90ACB ∠=︒，30ABC ∠=︒，∠CAB=60°又∵5210AB =⨯=∴5AC =，∴BC ==又∵CE AB ⊥,∠CAB=60°∴CH=AC·sin60°∴22CE CH === 【点睛】本题主要考查了圆周角定理、弧的中点的性质以及三角形的面积公式，灵活应用相关相关性质是解答本题的关键．。