相似三角形分析动态平衡问题

合集下载

相似三角形法分析动态平衡问题

相似三角形法分析动态平衡问题

静力学解题方法2——相似三角形法(非常好的方法,仔细分析例题,静力学受力分析三大方法之一)(1)相似三角形:正确作出力的三角形后,如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形(几何三角形)相似,则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系,从而达到求未知量的目的。

(2)往往涉及三个力,其中一个力为恒力,另两个力的大小和方向均发生变化,则此时用相似三角形分析。

相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法,解题的关键是正确的受力分析,寻找力三角形和结构三角形相似。

例1、半径为R 的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( )A 、N 变大,T 变小B 、N 变小,T 变大C 、N 变小,T 先变小后变大D 、N 不变,T 变小解析:如图1-2所示,对小球:受力平衡,由于缓慢地拉绳,所以小球运动缓慢视为始终处于平衡状态,其中重力mg 不变,支持力N ,绳子的拉力T 一直在改变,但是总形成封闭的动态三角形(图1-2中小阴影三角形)。

由于在这个三角形中有四个变量:支持力N 的大小和方向、绳子的拉力T 的大小和方向,所以还要利用其它条件。

实物(小球、绳、球面的球心)形成的三角形也是一个动态的封闭三角形(图1-2中大阴影三角形),并且始终与三力形成的封闭三角形相似,则有如下比例式:RNR h mg L T =+= 可得:mg Rh LT +=运动过程中L 变小,T 变小。

mg Rh RN +=运动中各量均为定值,支持力N 不变。

正确答案D 。

例2、如图2-1所示,竖直绝缘墙壁上的Q 处由一固定的质点A ,在Q 的正上方的P 点用细线悬挂一质点B ,A 、B 两点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A 、B 两质点的电量逐渐减小,在电荷漏空之前悬线对悬点P 的拉力T 大小( )A 、T 变小B 、T 变大C 、T 不变D 、T 无法确定解析:有漏电现象,AB F 减小,则漏电瞬间质点B 的静止状态被打破,必定向下运动。

图解法、相似三角形法解决动态平衡问题

图解法、相似三角形法解决动态平衡问题

.A. T、NC.小球作用于板的压力可能小于球所受的重力D.小球对板的压力不可能小于球所受的重力一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上,在斜面上放一个光滑球,所示。

若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力.保持静止,则在加入砂子的过程中A.球B对墙的压力减小C.地面对物体A的摩擦力减小..21.AB与BC所受的拉力大小;22.若将C点逐渐上移,同时将BC线逐渐放长,而保持AB的方向不变,在此过程中AB与BC中的张力大小如何变化?如图所示,有倾角为30°的光滑斜面上放一质量为2kg的小球,球被竖直挡板挡住,若斜面足够长,g取10m/s2,求:23.球对挡板的压力大小。

24.撤去挡板,2s末小球的速度大小。

25.如图1所示,电灯悬挂于两干墙之间,使连接点A上移,但保持O点位置不变,则在A点向上移动的过程中,绳OA、OB的拉力如何变化?图1.参考答案1. B【解析】以结点O为研究对象进行受力分析如图(a)。

由题可知,O点处于动态平衡,则可作出三力的平衡关系图如图(a)。

由图可知水平拉力增大。

以环、绳和小球构成的整体作为研究对象,作受力分析图如图(b)。

由整个系统平衡可知:F N=(mA+mB)g;Ff=F。

即F f增大,F N不变,故B正确。

2.A【解析】3. BC【解析】本题考查受力分析及整体法和隔离体法.以两环和小球整体为研究对象,在竖直方向始终有FN=Mg+2mg,选项C对A错;设绳子与水平横杆间的夹角为θ,设绳子拉力为T,以小球为研究对象,竖直方向有,2Tsinθ=Mg,以小环为研究对象,水平方向有,Ff=Tcosθ,由以上两式联立解得Ff=(Mgcotθ)/2,当两环间距离增大时,θ角变小,则Ff增大,选项B对D错.4.D【解析】球形物体处于静止状态,故其合外力为零,以球形物体为研究对象,受力如图所示,本题中由于球形物体的重力是不变的,而斜面对球形物体的支持力的方向是不变的,由共点力的平衡条件可知:支持力与绳的拉力的合力与重力等大反向,则绳的拉力的变化如右图所示,故绳的拉力先减小后增大,故D对。

李真图解法分析动态平衡问题

李真图解法分析动态平衡问题

相似三角形法分析动态平衡问题(1)相似三角形:正确作出力的三角形后,如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形(几何三角形)相似,则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系,从而达到求未知量的目的。

(2)往往涉及三个力,其中一个力为恒力,另两个力的大小和方向均发生变化,则此时用相似三角形分析。

相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法,解题的关键是正确的受力分析,寻找力三角形和结构三角形相似。

【例1】、半径为R 的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( )A. 、N 变大,T 变小B 、N 变小,T 变大C 、N 变小,T 先变小后变大D 、N 不变,T 变小解析:如图1-2所示,对小球:受力平衡,由于缓慢地拉绳,所以小球运动缓慢视为始终处于平衡状态,其中重力mg 不变,支持力N ,绳子的拉力T 一直在改变,但是总形成封闭的动态三角形(图1-2中小阴影三角形)。

由于在这个三角形中有四个变量:支持力N 的大小和方向、绳子的拉力T 的大小和方向,所以还要利用其它条件。

实物(小球、绳、球面的球心)形成的三角形也是一个动态的封闭三角形(图1-2中大阴影三角形),并且始终与三力形成的封闭三角形相似,则有如下比例式: R N R h mg L T =+= 可得:mg Rh L T += 运动过程中L 变小,T 变小。

mg Rh R N += 运动中各量均为定值,支持力N 不变。

正确答案D 。

【跟踪1】如图,竖直杆上端有固定滑轮,斜杆下端有铰链,物体被细软绳在斜杆上端点拴住,绳绕过定滑轮后被向右拉动。

问绳中的拉力和斜杆的支持力如何变化。

【跟踪2】、如图所示,两球A 、B 用劲度系数为k1的轻弹簧相连,球B 用长为L 的细绳悬于O 点,球A 固定在O 点正下方,且点O 、A 之间的距离恰为L ,系统平衡时绳子所受的拉力为F1.现把A 、B 间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小之间的关系为( )A .F1>F2B .F1=F2C .F1<F2D .无法确定【跟踪3】如图甲所示,AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C 点,另一端B 悬挂一重为G 的重物,且B 端系有一根轻绳并绕过定滑 轮A.现用力F 拉绳,开始时∠BCA >90°,使∠BCA 缓慢减小,直到杆BC 接近竖直 杆AC.此过程中,杆BC 所受的力( )A .大小不变B .逐渐增大C .逐渐减小D .先增大后减小陷阱题--相似对比题1、如图所示,硬杆BC 一端固定在墙上的B 点,另一端装有滑轮C ,重 物D 用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A 点。

(完整版)相似三角形法分析动态平衡问题)

(完整版)相似三角形法分析动态平衡问题)

相似三角形法分析动态平衡问题(1)相似三角形:正确作出力的三角形后,如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形(几何三角形)相似,则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系,从而达到求未知量的目的。

(2)往往涉及三个力,其中一个力为恒力,另两个力的大小和方向均发生变化,则此时用相似三角形分析。

相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法,解题的关键是正确的受力分析,寻找力三角形和结构三角形相似。

例1、半径为R 的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( )A 、N 变大,T 变小B 、N 变小,T 变大C 、N 变小,T 先变小后变大D 、N 不变,T 变小解析:如图1-2所示,对小球:受力平衡,由于缓慢地拉绳,所以小球运动缓慢视为始终处于平衡状态,其中重力mg 不变,支持力N ,绳子的拉力T 一直在改变,但是总形成封闭的动态三角形(图1-2中小阴影三角形)。

由于在这个三角形中有四个变量:支持力N 的大小和方向、绳子的拉力T 的大小和方向,所以还要利用其它条件。

实物(小球、绳、球面的球心)形成的三角形也是一个动态的封闭三角形(图1-2中大阴影三角形),并且始终与三力形成的封闭三角形相似,则有如下比例式:RNR h mg L T =+= 可得:mg Rh LT +=运动过程中L 变小,T 变小。

mg Rh RN +=运动中各量均为定值,支持力N 不变。

正确答案D 。

例2、如图2-1所示,竖直绝缘墙壁上的Q 处由一固定的质点A ,在Q 的正上方的P 点用细线悬挂一质点B ,A 、B 两点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A 、B 两质点的电量逐渐减小,在电荷漏空之前悬线对悬点P 的拉力T 大小( ) A 、T 变小B 、T 变大C 、T 不变D 、T 无法确定解析:有漏电现象,AB F 减小,则漏电瞬间质点B 的静止状态被打破,必定向下运动。

相似三角形法分析动态平衡问题

相似三角形法分析动态平衡问题

相似三角形法分析动态平衡问题The pony was revised in January 2021相似三角形法分析动态平衡问题(1)相似三角形:正确作出力的三角形后,如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形(几何三角形)相似,则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系,从而达到求未知量的目的。

(2)往往涉及三个力,其中一个力为恒力,另两个力的大小和方向均发生变化,则此时用相似三角形分析。

相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法,解题的关键是正确的受力分析,寻找力三角形和结构三角形相似。

例1、半径为R 的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( )A 、N 变大,T 变小B 、N 变小,T 变大C 、N 变小,T 先变小后变大D 、N 不变,T 变小解析:如图1-2所示,对小球:受力平衡,由于缓慢地拉绳,所以小球运动缓慢视为始终处于平衡状态,其中重力mg 不变,支持力N ,绳子的拉力T 一直在改变,但是总形成封闭的动态三角形(图1-2中小阴影三角形)。

由于在这个三角形中有四个变量:支持力N 的大小和方向、绳子的拉力T 的大小和方向,所以还要利用其它条件。

实物(小球、绳、球面的球心)形成的三角形也是一个动态的封闭三角形(图1-2中大阴影三角形),并且始终与三力形成的封闭三角形相似,则有如下比例式: 可得:mg Rh L T += 运动过程中L 变小,T 变小。

mg Rh R N += 运动中各量均为定值,支持力N 不变。

正确答案D 。

例2、如图2-1所示,竖直绝缘墙壁上的Q 处由一固定的质点A ,在Q 的正上方的P 点用细线悬挂一质点B ,A 、B 两点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A 、B 两质点的电量逐渐减小,在电荷漏空之前悬线对悬点P 的拉力T 大小( )A 、T 变小B 、T 变大C 、T 不变D 、T 无法确定解析:有漏电现象,AB F 减小,则漏电瞬间质点B 的静止状态被打破,必定向下运动。

五动态平衡与相似三角形典例分析

五动态平衡与相似三角形典例分析

五、动态平衡分析(一)共点力的平衡(一)共点力的平衡 1.共点力:物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力. 2.平衡状态:在共点力的作用下,物体处于静止或匀速直线运动的状态. 3.共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即=合F 0. 4.力的平衡:作用在物体上几个力的合力为零,这种情形叫做力的平衡. (1)(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡. .(2)(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上线上. .(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用,则宜用正交分解法处理,此时的平衡方程可写成:îíì=S =S 00y x F F(二)物体的动态平衡问题物体在几个力的共同作用下处于平衡状态,如果其中的某个力(或某几个力)的大小或方向,发生变化时,物体受到的其它力也会随之发生变化,会随之发生变化,如果在变化的过程中物体仍能保持平衡状态,如果在变化的过程中物体仍能保持平衡状态,如果在变化的过程中物体仍能保持平衡状态,我我们就可以依据平衡条件,分析出物体受到的各力的变化情况。

分析方法:(1)矢量三角形法①如果物体在三个力作用下处于平衡状态,其中只有一个力的大小和方向发生变化,而另外两个力中,一个大小、方向均不变化;一个只有大小变化,方向不发生变化的情况。

②如果物体在三个力作用下处于平衡状态,其中一个力的大小和方向发生变化时,物体受到的另外两个力中只有一个大小和方向保持不变,另一个力的大小和方向也会发生变化的情况下,不变,另一个力的大小和方向也会发生变化的情况下,考虑三角形考虑三角形的相似关系。

相似三角形法分析动态平衡问题(基本上综合了所有常见的题型)

相似三角形法分析动态平衡问题(基本上综合了所有常见的题型)

相似三角形法分析动态平衡问题1、半径为R 的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( )A 、N 变大,T 变小B 、N 变小,T 变大C 、N 变小,T 先变小后变大D 、N 不变,T 变小2、真空中两个相同的小球带有同种电荷,分别用绝缘细线悬挂于天花板上一点,平衡时0B 球偏离竖直方向,A 球竖直悬挂且与绝缘墙壁接触。

现B球缓慢漏电,则(BC )A.细线对B球的拉力将减小 B.细线对B球的拉力不变 C.两球间的库仑力减小 D.两球间的库仑力不变3、如图所示,两球A 、B 用劲度系数为k 1的轻弹簧相连,球B 用长为L 的细绳悬于O 点,球A 固定在O 点正下方,且点O 、A 之间的距离恰为L ,系统平衡时绳子所受的拉力为F 1.现把A 、B 间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F 2,则F 1与F 2的大小之间的关系为( B )A .F 1>F 2B .F 1=F 2C .F 1<F 2D .无法确定4、如图甲所示,AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C 点,另一端B 悬挂一重为G 的重物,且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮A.现用力F 拉绳,开始时∠BCA >90°,使∠BCA 缓慢减小,直到杆BC 接近竖直杆AC.此过程中,杆BC 所受的力( A )A .大小不变B .逐渐增大C .逐渐减小D .先增大后减小O A B。

人教版必修一 牛顿定律应用专题 11 相似三角形分析动态平衡问题 (习题+解析)

人教版必修一 牛顿定律应用专题 11 相似三角形分析动态平衡问题 (习题+解析)

(答题时间:30分钟)1. 如图所示,轻弹簧的一端与物块P相连,另一端固定在木板上。

先将木板水平放置,并使弹簧处于拉伸状态,缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P所受静摩擦力的大小变化情况是()A. 先保持不变B. 一直增大C. 先增大后减小D. 先减小后增大2. 如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R 和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板P,两球沿斜面排列并处于静止状态,下列说法正确的是()A. 斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,则B对斜面的压力越小B. 斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小C. 斜面倾角θ一定时,无论半径如何,A对挡板的压力一定D. 半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板的作用力先增大后减小3. 半径为R的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是()A. N变大,T变小B. N变小,T变大C. N变小,T先变小后变大D. N不变,T变小4. 竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在Q的正上方的P点用细线悬挂一质点B,A、B两点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成 角,由于漏电使A、B两质点的电量逐渐减小,在电荷漏空之前悬线对悬点P的拉力T大小()A. T变小B. T变大C. T不变D. T无法确定5. 如图所示,两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,球B用长为L的细绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且点O、A之间的距离恰为L,系统平衡时绳子所受的拉力为F1。

现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小关系为()A. F1>F2B. F1=F2C. F1<F2D. 无法确定6. 如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

相似三角形分析动态平衡问题The manuscript was revised on the evening of 2021一、考点突破知识点考纲要求题型分值牛顿运动定律的应用会用相似三角形解决动态平衡问题选择题6分二、重难点提示相似关系的寻找。

动态平衡问题还有一类处理方法是使用相似三角形法。

选定研究对象后,倘若物体受三个力作用而平衡,先正确分析物体的受力,画出受力分析图,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化转化为三角形边长的大小变化问题进行讨论。

例题1 如图所示,杆BC的B端铰接在竖直墙上,另一端C为一滑轮,重力为G的重物上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡,若将绳的A端沿墙向下移,再使之平衡(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则()A. 绳的拉力增大,BC杆受压力增大B. 绳的拉力不变,BC杆受压力增大C. 绳的拉力不变,BC杆受压力减小D. 绳的拉力不变,BC杆受压力不变思路分析:(1)本题比较的是轻绳的A端移动前后的两个平衡状态,两个状态下,滑轮上所受三力均平衡;(2)B端是铰链,BC杆可以自由转动,所以BC杆受力必定沿杆;(3)绳绕过滑轮,两段绳力相等,要保证合力沿杆(否则杆必转动),则杆必处于两绳所构成角的平分线上。

方法一:选取滑轮为研究对象,对其受力分析,如图所示。

绳中的弹力大小相等,即T1=T2=G ,T 1、T 2、F 三力平衡,将三个力的示意图平移可以组成封闭三角形,如图中虚线所示,设AC 段绳子与竖直墙壁间的夹角为θ,则根据几何知识可得,杆对绳子的支持力F =2G sin θ2,当绳的A 端沿墙向下移时,θ增大,F 也增大,根据牛顿第三定律,BC 杆受压力增大。

方法二:图中,矢量三角形与几何三角形ABC 相似,因此Fmg BC AB,解得F =AB BC·mg ,当绳的A 端沿墙向下移,再次平衡时,AB 长度变短,而BC 长度不变,F 变大,根据牛顿第三定律,BC 杆受压力增大。

方法三:将绳的A 端沿墙向下移,T 2大小和方向不变,T 1大小不变,但与T 2所夹锐角逐渐增大,再使之平衡时,画出两段绳子拉力与轻杆的弹力所构成的封闭三角形如图所示,显然F ′大于F ,即轻杆的弹力变大,根据牛顿第三定律,BC 杆受压力增大。

答案:B例题2 (辽宁省实验中学模拟)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点处有一个光滑的小孔,质量为m 的小球套在圆环上,一根细线的下端拴着小球,上端穿过小孔用手拉住。

现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中,手对线的拉力F 和轨道对小球的弹力N 的大小的变化情况是( )A. F 大小将不变B. F 大小将增大C. N 大小将不变D. N 大小将增大思路分析:对小球受力分析,其受到竖直向下的重力G ,圆环对小球的弹力N 和线的拉力F 作用,小球处于平衡状态,G 大小方向恒定,N 和F 方向不断在变化,如图所示,可知矢量三角形AGF 1与长度三角形BOA 相似,得出:ABF OA NOB G 1==,又因为在移动过程中,OA 与OB 的长度不变,而AB 长度变短,所以N 不变,F 1变小,即F 变小,故C 选项正确。

答案:C【综合拓展】极限分析法解决动态平衡问题运用极限思维,把所涉及的变量在不超过变量取值范围的条件下,使某些量的变化抽象成无限大或无限小去思考解决实际问题的方法。

这种方法具有好懂、易学、省时、准确的特点。

示例:A 、B 两小球由轻杆相连,力F 将小球B 缓慢向左推进,试分析F 的大小变化。

思路:利用极限法,要找到F 出现极值的时刻。

可以直接从B 被推至竖直墙面时刻入手分析。

此时AB 只受重力、支持力,水平方向上没有力的作用,故F 大小为0。

这样就可以初步判断出F 是逐渐变小的。

接着深入判断F 是否会出现先变大后变小的情况即可。

三力平衡的解题技巧其中一个力的大小方向都不变,其中一个力为恒力,另外一个力的方向不变,另两个力的大小和方向均发生变化第三个力的大小方向都在变化动态三角形法相似三角形法满分训练:如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆MN上。

现用水平力F拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动。

在这一过程中,水平拉力F、环与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力F N的变化情况是()A. F逐渐增大,F摩保持不变,F N逐渐增大B. F逐渐增大,F摩逐渐增大,F N保持不变C. F逐渐减小,F摩逐渐增大,F N逐渐减小D. F逐渐减小,F摩逐渐减小,F N保持不变思路分析:物体在3个力的作用下处于平衡状态,根据矢量三角形法,画出力的矢量三角形,如图所示。

其中,重力的大小和方向不变,力F的方向不变,绳子的拉力F T与竖直方向的夹角θ减小,由图可以看出,F随之减小,F摩也随之减小,故选项D正确。

答案:D(答题时间:30分钟)1. 如图所示,轻弹簧的一端与物块P相连,另一端固定在木板上。

先将木板水平放置,并使弹簧处于拉伸状态,缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P所受静摩擦力的大小变化情况是()A. 先保持不变B. 一直增大C. 先增大后减小D. 先减小后增大2. 如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板P,两球沿斜面排列并处于静止状态,下列说法正确的是()A. 斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,则B对斜面的压力越小B. 斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小C. 斜面倾角θ一定时,无论半径如何,A对挡板的压力一定D. 半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板的作用力先增大后减小3. 半径为R的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B的距离为h,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是()A. N变大,T变小B. N变小,T变大C. N变小,T先变小后变大D. N不变,T变小4. 竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在Q的正上方的P点用细线悬挂一质点B,A、B两点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成 角,由于漏电使A、B两质点的电量逐渐减小,在电荷漏空之前悬线对悬点P的拉力T大小()A. T变小B. T变大C. T不变D. T无法确定5. 如图所示,两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,球B用长为L的细绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且点O、A之间的距离恰为L,系统平衡时绳子所受的拉力为F1。

现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小关系为()A. F1>F2B. F1=F2C. F1<F2D. 无法确定6. 如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A。

现用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,使∠BCA缓慢减小,直到杆BC接近竖直杆AC。

在此过程中,下列说法正确的是()A. 杆所受力大小不变B. 杆所受力先减小后增大C. 绳所受力逐渐减小D. 绳所受力先增大后减小7. (广东省汕头市期末)如图所示,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA沿水平方向缓慢移到A′位置过程中,若手臂OA、OB的拉力分别为F A和F B,下列表述正确的是()A. F A一定小于运动员的重力GB. F A与F B的合力始终大小不变C. F A的大小保持不变D. F B的大小保持不变8.(自贡高三月考)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN。

在P与MN之间放一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图所示。

若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q到达地面以前,P始终保持静止,在此过程中,下列说法正确的是()A. MN对Q的弹力逐渐增大B. 地面对P的摩擦力逐渐增大C. P、Q间的弹力先减小后增大D. Q所受的合力逐渐增大9. 重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。

若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力大小F1、F2分别是如何变化的1. D 解析:本题考查共点力的动态平衡问题。

对物块进行受力分析可知,由于初始状态弹簧被拉伸,所以物块受到的摩擦力水平向左,当倾角逐渐增大时,物块所受重力在斜面方向的分力逐渐增大,所以摩擦力先逐渐减小,当弹力与重力的分力平衡时,摩擦力减为0;当倾角继续增大时,摩擦力向上逐渐增大,故选项D 正确。

2. BC 解析:先对A 、B 整体受力分析,整体受到三个力的作用,当斜面的倾角θ不变时,不管两球的半径如何变化,这三个力都不变,选项C 正确;斜面倾角θ逐渐增大时,采用极限的思维,A 受挡板的弹力最大为两者重力之和,则选项D 错误;然后采用隔离法对B 受力分析,B 受三个力,重力不变,斜面对B 的支持力方向不变,A 对B 的弹力方向和斜面的支持力垂直时,A 和B 之间的弹力最小,此时两球的半径相等,选项B 正确;斜面倾角θ一定,R >r 时,R 越大,r 越小,斜面对B 的弹力越大,选项A 错误。

3. D 解析:如图所示对小球:受力平衡,由于缓慢地拉绳,所以小球运动缓慢视为始终处于平衡状态,其中重力mg 不变,支持力N ,绳子的拉力T 一直在改变,但是总形成封闭的动态三角形(图中小阴影三角形)。

由于在这个三角形中有四个变量:支持力N 的大小和方向、绳子的拉力T 的大小和方向,所以还要利用其他条件。

实物(小球、绳、球面的球心)形成的三角形也是一个动态的封闭三角形(图中大阴影三角形),并且始终与三力形成的封闭三角形相似,则有如下比例式:RN R h mg L T =+= 可得:mg R h LT += 运动过程中L 变小,T 变小。

R N mg h R=+ 运动中各量均为定值,故支持力N 不变。

综上所述,正确答案为选项D 。

4. C 解析:有漏电现象,AB F 减小,则漏电瞬间质点B 的静止状态被打破,必定向下运动。

对小球漏电前和漏电过程中进行受力分析如图所示。

由于漏电过程缓慢进行,则任意时刻均可视为平衡状态。

三力作用构成动态下的封闭三角形,而对应的实物质点A 、B 及绳墙和P 点构成动态封闭三角形,且有如下图所示不同位置时阴影三角形的相似情况。

则有相似比例: ABFPB T PQ mg AB == 可得:mg PQPBT ⋅= 变化过程PB 、PQ 、mg 均为定值,所以T 不变。

相关文档
最新文档