卓育云 2023-2024学年中考学科素养自主测评卷(三)3数学

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卓育云 2023-2024学年中考学科素养自主测评卷(三)3数学试卷答案

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-q,a、b间的最大静摩擦力分别为mg和2mg,两球2mg,a、b,其中小球a带电荷量为两球与玻璃管之间的最大静ABCD,的中心距离为r.在小球a下方设置一个竖直向下的匀强电场区域ABCD,匀强电场上下界的高度差为d,已知r>2d,重力加速度为g.现在让小球a、b以及玻璃管三者从距离AB上方d处静r>2d,止释放,下列说法正确的是OA.若a、b间始终无相对运动,则电场强度E2mg3qB.若a、b间始终无相对运动,则电场强度E3mg2qC.若E=3mgq,小球a达到下边界CD时,两球中心距离为r-32dD.若E=3mgq,小球a达到下边界CD时,两球中心距离为r-23ddC

分析将向量$\overrightarrow{AB}$，$\overrightarrow{BC}$，$\overrightarrow{CD}$，$\overrightarrow{DA}$转化为以$\overrightarrow{OA}$，$\overrightarrow{OB}$，$\overrightarrow{OC}$，$\overrightarrow{OD}$的式子，计算|$\overrightarrow{AB}$|²-|$\overrightarrow{BC}$|²+|$\overrightarrow{CD}$|²-|$\overrightarrow{DA}$|²，又$\overrightarrow{AC}$•$\overrightarrow{BD}$=（$\overrightarrow{OC}$-$\overrightarrow{OA}$）•（$\overrightarrow{OD}$-$\overrightarrow{OB}$），展开即可得到所求值．

解答解：|$\overrightarrow{AB}$|²-|$\overrightarrow{BC}$|²+|$\overrightarrow{CD}$|²-|$\overrightarrow{DA}$|²=（$\overrightarrow{AB}$）²-（$\overrightarrow{BC}$）²+（$\overrightarrow{CD}$）²-（$\overrightarrow{DA}$）²
=（$\overrightarrow{OB}$-$\overrightarrow{OA}$）²-（$\overrightarrow{OB}$-$\overrightarrow{OC}$）²+（$\overrightarrow{OD}$-$\overrightarrow{OC}$）²-（$\overrightarrow{OA}$-$\overrightarrow{OD}$）²
=2（$\overrightarrow{OC}$•$\overrightarrow{OB}$+$\overrightarrow{OA}$•$\overrightarrow{OD}$-$\overrightarrow{OA}$•$\overrightarrow{OB}$-$\overrightarrow{OC}$•$\overrightarrow{OD}$）
=4-9+16-49=-38，
即有$\overrightarrow{OC}$•$\overrightarrow{OB}$+$\overrightarrow{OA}$•$\overrightarrow{OD}$-$\overrightarrow{OA}$•$\overrightarrow{OB}$-$\overrightarrow{OC}$•$\overrightarrow{OD}$=-19，
又$\overrightarrow{AC}$•$\overrightarrow{BD}$=（$\overrightarrow{OC}$-$\overrightarrow{OA}$）•（$\overrightarrow{OD}$-$\overrightarrow{OB}$）
=$\overrightarrow{OC}$•$\overrightarrow{OD}$+$\overrightarrow{OA}$•$\overrightarrow{OB}$-$\overrightarrow{OC}$•$\overrightarrow{OB}$-$\overrightarrow{OA}$•$\overrightarrow{OD}$=19．
故答案为：19．

点评本题考查向量的加减运算和数量积的性质，考查运算能力，属于中档题．

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