相似三角形分析报告动态平衡问的题目

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1、实用标准文案一、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

2、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

3、小相等，即T1＝T2＝G，T1、T2、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＝2Gsin精彩文档实用标准文案，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，解得F＝·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，T2大小和方向不变，T1大

4、小不变，但与T2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（　　）精彩文档实用标准文案A.F大小将不变　　　　　　　　B.F大小将增大C.

5、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AGF1与长度三角形BOA相似，得出：，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，F1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、

6、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。【方法提炼】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，精彩文档实用标准文案另外一个力的方向不变，第三个力的大小方向都在变化另两个力的大小和方向均发生变化动态三角形法相似三角形法满分

7、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FN的变化情况是（　　）A.F逐渐增大，F摩保持不变，FN逐渐增大B.F逐渐增大，F摩逐渐增大，FN保持不变C.F逐渐减小，F摩逐渐增大，FN逐渐减小D.F逐渐减小，F摩逐渐减小，FN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

8、，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FT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