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衡水金卷先享题摸底卷2023-2024学年度高三一轮复习摸底测试卷(二)数学.试卷答案

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17.(15分)如图所示，某粮库用电动机运粮

配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装病粮食的小车以速度0s沿倾角为日的斜坡匀速上行，此时电动机牵引绳对小车拉力T1=740ON

关闭电机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为

卸完粮后，给小车个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行

己知小车质量m1=100kg,车上粮食的质量m2-1200kg,配重质量mo40kg,重力加速度g取10m/s2,、车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k,配重始终未接触地面，不计缆绳重力

求：(1)斜坡倾角0的正弦值和比例系数k值：(2)关闭电动机后，小车又沿斜坡上行加速度的大小（结果可用分数表示）：(3)关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L的值（结果可用分数表示）

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分析作出示意图，寻找$|{\vecb-t\veca}|$在何时取得最小值，计算出向量$\veca$与向量$\vecb$的夹角及|$\overrightarrow{a}$|，由$（{\vecc-\vecb}）⊥（{\vecc-\veca}）$可知$\vecc$的终点在一个圆周上，结合图象，找出当$\vecc•（{\veca+\vecb}）$取最大值时C的位置，进行几何计算即可求出．

解答解：设$\overrightarrow{a}$=$\overrightarrow{MA}$，$\overrightarrow{b}$=$\overrightarrow{MB}$，$\overrightarrow{c}$=$\overrightarrow{MC}$，如图：
∵向量$\veca$，$\vecb$的夹角为钝角，
∴当$\veca$与$\vecb-t\veca$垂直时，$|{\vecb-t\veca}|$取最小值$\sqrt{3}$，即$\veca⊥（{\vecb+\frac{1}{2}\veca}）$．
过点B作BD⊥AM交AM延长线于D，则BD=$\sqrt{3}$，
∵|$\overrightarrow{b}$|=MB=2，∴MD=1，∠AMB=120°，即$\veca$与$\vecb$夹角为120°．
∵$\veca⊥（{\vecb+\frac{1}{2}\veca}）$，∴$\overrightarrow{a}•$（$\overrightarrow{b}+\frac{1}{2}\overrightarrow{a}$）=0，
∴|$\overrightarrow{a}$|•|$\overrightarrow{b}$|•cos120°+$\frac{1}{2}$|$\overrightarrow{a}$|²=0，
∴|$\overrightarrow{a}$|=2，即MA=2，
∵$（{\vecc-\veca}）⊥（{\vecc-\vecb}）$，∴$\vecc$的终点C在以AB为直径的圆O上，
∵O是AB中点，∴$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}$=2$\overrightarrow{MO}$，
∴当M，O，C三点共线时，$\vecc•（{\veca+\vecb}）$取最大值，
∵AB=$\sqrt{A{D}^{2}+B{D}^{2}}$=2$\sqrt{3}$，∴OB=0C=$\frac{1}{2}AB$=$\sqrt{3}$，
∵MA=MB=2，O是AB中点，∴MO⊥AB，
∴∠BOC=∠MOA=90°，
∴|$\overrightarrow{c}-\overrightarrow{b}$|=BC=$\sqrt{2}$OB=$\sqrt{6}$．
故选：A．

点评本题考查了平面向量在几何中的应用，根据题目作出符合条件的图形是关键．

衡水金卷先享题摸底卷2023-2024学年度高三一轮复习摸底测试卷(二)数学.