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1、-高中物理相似三角形法在受力分析中的应用-第 3 页高中物理相似三角形法在受力分析中的应用 “相似三角形法”指的是在对物体进行受力分析(尤其是准平衡态,即动态平衡过程)时找到两个相似三角形,其中一个三角形的边长表示长度,另一个三角形的边长表示力的大小。利用相似三角形法可以判断某些力的变化情况。例题:如图所示,在半径为R的光滑半球面上高h处悬挂一定滑轮,重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住,人拉动绳子,在与球面相切的某点缓缓运动到接近顶点的过程中,试分析小球对半球的压力和绳子拉力如何变化。解:受力分析,不难看出由、构成的力矢量三角形与由、构成的几何三角形相似,依对应边成比例得:解得
2、 ,又因为、是恒量,所以不变,逐渐减小,逐渐减小。例题: 如图所示,支架ABC,其中,在B点挂一重物,求AB、BC上的受力。解:受力分析如图所示,杆AB受到拉力作用为,杆BC受到支持力为,这两个力的合力与重力G等大反向,显然由矢量、构造的三角形与图1中相似,由对应边成比例得:把代入上式,可解得,。例题:如图所示,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点用丝线悬另一质点B,A、B两质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两质点的带电荷量逐渐减少,在电荷漏电完之前悬线对悬点P的拉力大小( ) A. 变小B. 变大C. 不变D. 无法确定解:受力分析如图所示,
3、设PAL,PBl 由几何知识知:APBBDC 因为T和T是作用力和反作用力,故TT,故选C例题: 如图所示,用线把小球A悬于O点,静止时恰好与另一固定小球B接触。今使两球带同种电荷,悬线将偏离竖直方向某一角度1,此时悬线中的张力大小为T1;若增加两球的带电量,悬线偏离竖直方向的角度将增大为2,此时悬线中的张力大小为T2,则( )AT1T2 D无法确定例题: 如图,竖直绝缘墙壁上有一带电小球A,在A的正上方的P点用长度为L的绝缘丝线悬挂另一带电小球B,使两个小球带同种电荷而使两小球互相排斥。由于漏电,A、B两质点所带的电荷量逐渐减少,在电荷漏完之前,下列说法正确的是:( )A丝线的拉力一直不变 B丝线的拉力先变大后变小CA、B之间的库仑力先变大后变小 DA、B之间的库仑力一直变小