最新动态平衡(动态三角形、相似三角形)练习题整理
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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 R h L T +=运动过程中L 变小,T 变小。
mg R h 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。
相似三角形试题及答案
一、选择题
1. 已知两个三角形相似,下列说法正确的是()
A. 对应角相等
B. 对应边成比例
C. 对应角相等且对应边成比例
D. 面积相等
答案:C
2. 若两个三角形的相似比为2:3,则下列说法正确的是()
A. 周长比为2:3
B. 周长比为3:2
C. 面积比为4:9
D. 面积比为9:16
答案:C
二、填空题
1. 若三角形ABC与三角形DEF相似,且AB:DE=2:3,则BC:EF=______。
答案:2:3
2. 若三角形ABC与三角形DEF相似,且相似比为1:2,则三角形ABC
的面积是三角形DEF面积的______。
答案:1/4
三、解答题
1. 已知三角形ABC与三角形DEF相似,AB=6cm,DE=9cm,求BC和EF 的长度。
答案:由于三角形ABC与三角形DEF相似,根据相似三角形的性质,对应边成比例。
因此,BC:EF=AB:DE=6:9=2:3。
设BC=2x,则EF=3x。
由于AB:DE=2:3,所以2x/3x=6/9,解得x=3cm。
因此,BC=6cm,
EF=9cm。
2. 已知三角形ABC与三角形DEF相似,且三角形ABC的面积为24平方厘米,三角形DEF的面积为36平方厘米,求相似比。
答案:设相似比为k,则三角形ABC与三角形DEF的面积比为k^2。
因此,k^2=24/36=2/3,解得k=√(2/3)。
所以相似比为√(2/3)。
受力分析中的动态平衡问题一、动态矢量三角形法【题型特点】:1、三个力中,有一个力为恒力(大小方向均不变)2、另一个力方向不变,大小可变,3、第三个力大小方向均可变1. 如图,一粗糙的固定斜杆与水平方向成θ角,一定质量的滑环A 静止悬挂在杆上某位置。
现用一根轻质细绳AB 一端与滑环A 相连,另一端与小球B 相连,且轻绳AB 与斜杆垂直。
另一轻质细绳BC 沿水平方向拉小球B ,使小球B 保持静止。
将水平细绳BC 的C 端沿圆弧缓慢移动到竖直位置,B 的位置始终不变,则在此过程中( )A .轻绳AB 上的拉力先减小后增大 B .轻绳BC 上的拉力先增大后减小C .斜杆对A 的支持力一直在减小D .斜杆对A 的摩擦力一直在减小2. 如图所示,光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,小球所受重力为G ,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力1F 、半球面对小球的支持力2F 的变化情况正确的是( )A .1F 增大,2F 减小B .1F 增大,2F 增大C .1F 减小,2F 减小D .1F 减小,2F 增大3. 如图所示,A 是一均匀小球,B 是一14圆弧形滑块,最初A 、B 相切于圆弧形滑块的最低点,一切摩擦均不计,开始B 与A 均处于静止状态,用一水平推力F 将滑块B 向右缓慢推过一段较小的距离,在此过程中( )A .墙壁对球的弹力不变B .滑块对球的弹力增大C .地面对滑块的弹力增大D .推力F 减小4. (多选)如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )A .斜面对球的支持力逐渐增大B .斜面对球的支持力逐渐减小C .挡板对小球的弹力先减小后增大D .挡板对小球的弹力先增大后减小5.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示.将悬点A缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力()A.逐渐增大B.大小不变C.先减小后增大D.先增大后减小6. 质量为M的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,A为半圆的最低点,B为半圆水平直径的端点。
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。
相似三角形练习题及答案在初中数学中,相似三角形是一个很重要的概念。
相似三角形具有相同的形状,但是尺寸不同。
理解相似三角形的性质对于解决几何问题和计算三角形的边长和角度非常有帮助。
下面是一些相似三角形的练习题,帮助你巩固对该概念的理解,并附有答案供参考。
练习题一:已知△ABC和△DEF相似,且AB = 6cm,AC = 8cm,BC = 12cm。
若DE = 9cm,求DF和EF的长度。
练习题二:△ABC和△PQR中,∠B = ∠Q,AB = 5cm,BC = 8cm,PQ = 6cm,若AC = 10cm,求PR的长度。
练习题三:已知△ABC和△DEF相似,DE = 4.5cm,EF = 6cm,BC = 12cm,若AC = 8cm,求△ABC和△DEF的周长比。
练习题四:在△ABC中,∠B = 90°,AB = 9cm,BC = 12cm。
点D是BC的中点,于BC上作DE ⊥ BC,DE = 3cm。
求△ADE和△ABC的周长比。
练习题五:已知△ABC和△DEF相似,AB = 10cm,BC = 12cm,AC = 15cm,EF = 6cm,若△DEF的面积为18平方厘米,求△ABC的面积。
答案及解析如下:练习题一:由相似三角形的性质可知,相似三角形的边长之比相等。
设DF = x,EF = y。
根据题意可写出比例:AB/DE = AC/EF = BC/DF代入已知值,得到:6/9 = 8/y = 12/x解得:x = 16cm,y = 12cm因此,DF = 16cm,EF = 12cm。
练习题二:由相似三角形的性质可知,相似三角形的边长之比相等。
设PR = x。
根据题意可写出比例:AB/PQ = AC/PR = BC/QR代入已知值,得到:5/6 = 10/x = 8/(6 + x)解得:x = 15cm因此,PR = 15cm。
练习题三:由相似三角形的性质可知,相似三角形的边长之比相等。
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。
相似三角形经典练习题(附答案)(2)当点F 是BC 的中点时,过 F 作EF // CD 交AD 于点E ,若AB=6cm ,EF=4cm,求 CD 的长.3 .如图,点 D , E 在 BC 上,且 FD // AB , FE // AC . 求证:△ ABCFDE .4 .如图,已知 E 是矩形 ABCD 的边CD 上一点, BF 丄AEF ,试说明:△ ABF EAD .1 .如图,在△A 中C DE // BC , EF // AB ,求证:△ ADE2.如图,梯形 ABCD 中, AB // CD,^ 在BC 上,连DF 与AB 的延长线交于点 G .(1 )求证:△CDFBGF ;EFC.D _____ C5 .已知:如图①所示,在△和△XEAD中, AB=AC , AD=AE,/ BAC= / DAE ,且畑,A , D在一条直线上,连接BE, CD , M , N分别为BE, CD的中点.(1 )求证:①BE=CD :②厶A是等腰三角形;(2 )在图①的基础上,将△绕点DE按顺时针方向旋转180。
,其他条件不变,得到图②所示的图形•请直接写出(1 )中的两个结论是否仍然成立;(3 )在(2)的条件下,请你在图②中延长ED交线段BC于点P .求证:△PBDAMN.图①6 .如图,E是? ABCD的边BA延长线上一点,连接EC,交AD于点F.在不添加辅助线的情况下,请你写出图中所有的相似三角形,并任选一对相似三角形给予证明.上.(1 )填空:/ A _____________ °,BC= ______________(2 )判断△ ABC^ DE是否相似,并证明你的结论.7 .如图,在4 X3的正方形方格中,△8 .如图,已知矩形ABCD的边长AB=3cm , BC=6cm.某一时刻,动点M从A点出发沿的速度向A点匀速运动,问:(1 )经过多少时间,△的面积等于矩形ABCD面积的?9(2 )是否存在时刻t,使以A,M,N为顶点的三角形与△相似D若存在,求t的值; 若不存在,请说明理由.9 .如图,在梯形ABCD中,若AB // DC, AD=BC,对角线BD、AC把梯形分成了四个小三角形.(1 )列出从这四个小三角形中任选两个三角形的所有可能情况,并求出选取到的两个三角形是相似三角形的概率是多少;(注意:全等看成相似的特例)(2 )请你任选一组相似三角形,并给出证明.10 .如图△ AB中, D 为AC 上一点,CD=2DA , / BAC=45 ° 上BDC=60 ° CE丄BD于E,连接AE . (1 )写出图中所有相等的线段,并加以证明;(2)图中有无相似三角形?若有,AB方向以1cm/s的速度向B点匀速运动; 同时,动点N从D点出发沿DA方向以2cm/s请写出一对;若没有,请说明理由; (3 )求厶BEA勺面积之比.11 .如图,在△中BCAB=AC=a , M为底边BC上的任意一点,过点M分别作AB、AC的平行线交AC于P,交AB于Q .(1 )求四边形AQMP的周长;(2 )写出图中的两对相似三角形(不需证明) ;(3 ) M位于BC的什么位置时,四边形AQMP为菱形并证明你的结论.12 .已知:P是正方形ABCD的边BC上的点,且BP=3PC , M是CD的中点,试说明:△ADM s^ MCP.13 .如图,已知梯形ABCD 中,AD// BC,D=2 , AB=BC=8 , CD=10 .(1 )求梯形ABCD的面积S;(2)动点P从点B出发,以1cm/s的速度,沿B? A? D? C方向,向点C运动;动点Q 从点C出发,以1cm/s的速度,沿C? D? A方向,向点A运动,过点Q作QE丄BC于点E.若P、Q两点同时出发,当其中一点到达目的地时整个运动随之结束,设运动时间为t 秒.问:①当点P在B? A上运动时,是否存在这样的t,使得直线PQ将梯形ABCD的周长平分?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由;②在运动过程中,是否存在这样的t,使得以P、A、D为顶点的三角形与△木CQE若存在,请求出所有符合条件的t的值;若不存在,请说明理由;15 .如图,在厶AB(中, AB=10cm , BC=20cm ,点P从点A开始沿AB边向B点以2cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC边向点C以4cm/s的速度移动,如果P、Q分别从A、B同时出发,问经过几秒钟,△与仲睡©目似.③在运动过程中,是否存在这样的t,使得以P、Q为顶点的三角形恰好是以DQ为腰的等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的14 .已知矩形ABCD ,长BC=12cm ,宽AB=8cm ,P、Q分别是AB、BC上运动的两点. 若P自点A出发,以1cm/s的速度沿AB方向运动, 同时,Q自点B出发以2cm/s的速度沿BC方向运动,问经过几秒,以B、Q为顶点的三角形与△的值;若不存在,请说明理由.相BDC16 .如图,/ ACB= / ADC=90A °=U& AD=2.问当AB 的长为多少时,这两个直角三角形相似.17 .已知,如图,在边长为 a 的正方形ABCD 中,M 是AD 的中点,能否在边 AB 上找一 点N (不含A 、B ),使得△ CDlMT ^ MAN 相似?若能,请给出证明,若不能,请说明理由.18 .如图在△ ABC, / C=90 ° BC=8cm , AC=6cm ,点 Q 从 B 出发,沿 BC 方向以 2cm/sP 从C 出发,沿CA 方向以1cm/s 的速度移动.若 Q 、P 分别同时从B 、CAD // BC ,Z A=90 AB=7 , AD=2 , BC=3,试在腰 AB上确定点P 的位置,使得以P , A , D 为顶点的三角形与以 P , B , C 为顶点的三角形相似.出发,试探究经过多少秒后,以点C 、P 、Q 为顶点的三角形与△的速度移动,点19 .如图所示,梯形 ABCD 中, 相似A图1郢2cm/s 的速度移动;点 Q 沿DA 边从点D 开始向点A 以1cm/s 的速度移动.如果 P 、Q同时出发,用t (秒)表示移动的时间,那么当 t 为何值时,以点 Q 、A 、P 为顶点的三角形与△ AB 相似.20 .△ ABCH A DE 是两个等腰直角三角形,/中占上I 八、、一L- ♦A= / D=90 °的顶占 DEF 于边BC 的(1 )如图1,设DE 与AB 交于点 M , EF 与AC 交于点N ,求证:△ BEM ^A CNE ; (2 )如图2,将△DE 绕点E 旋转,使得 DE 与BA 的延长线交于点 M , EF 与AC 交于点N ,于是,除(1)中的一对相似三角形外,能否再找出一对相似三角形并证明你的结论.21 .如图,在矩形ABCD 中,AB=15cm , BC=10cm,点P 沿AB 边从点A 开始向B 以22 .如图,路灯(P点)距地面8米,身高1.6米的小明从距路灯的底部(0点)20米的A点,沿0A所在的直线行走14米到B点时,身影的长度是变长了还是变短了?变长或变短了多少米?23 •阳光明媚的一天,数学兴趣小组的同学们去测量一棵树的高度(这棵树底部可以到达,顶部不易到达),他们带了以下测量工具:皮尺,标杆,一副三角尺,小平面镜.请你在他们提供的测量工具中选出所需工具,设计一种测量方案.(1 )所需的测量工具是:__________________ ; (2)请在下图中画出测量示意图;(3)设树高AB的长度为x,请用所测数据(用小写字母表示)求出x.24 •问题背景在某次活动课中,甲、乙、丙三个学习小组于同一时刻在阳光下对校园中一些物体进行了测量•下面是他们通过测量得到的一些信息:甲组:如图1,测得一根直立于平地,长为80cm的竹竿的影长为60cm .乙组:如图2,测得学校旗杆的影长为900cm .丙组:如图3,测得校园景灯(灯罩视为球体,灯杆为圆柱体,其粗细忽略不计)的高度为200cm,影长为156cm .任务要求:(1 )请根据甲、乙两组得到的信息计算出学校旗杆的高度;(2 )如图3,设太阳光线NH与OO相切于点M •请根据甲、丙两组得到的信息,求景灯灯罩的半径.(友情提示:如图3,景灯的影长等于线段NG的影长;需要时可采用等式1562+208 2=260 2)26 .如图,李华晚上在路灯下散步.已知李华的身高AB=h,灯柱的高0P=0' P' =l ,两灯柱之间的距离00' =m.(1 )若李华距灯柱0P的水平距离0A=a,求他影子AC的长;(2 )若李华在两路灯之间行走,则他前后的两个影子的长度之和( DA+AC )是否是定值请说明理由;(3)若李华在点A朝着影子(如图箭头)的方向以V1匀速行走,试求他影子的顶端在地面上移动的速度V2 .25 •阳光通过窗口照射到室内,在地面上留下 2.7m宽的亮区(如图所示),已知亮区到窗口下的墙脚距离EC=8.7m,窗口高AB=1.8m ,求窗口底边离地面的高BC •ABCAADE5 , AC=9 , BD=5 .求 AE .27 .如图①,分别以直角三角形 ABC 三边为直径向外作三个半圆,其面积分别用 S i , S 2,S 3表示,则不难证明 S 1=S 2+S 3. (i )如图②,分别以直角三角形 ABC 三边为边向外作三个正方形,其面积分别用 S i , S 2,S 3表示,那么S i , S 2 , S 3之间有什么关系; (不必证明) (2 )如图③,分别以直角三角形 ABC 三边为边向外作三个正三角形,其面积分别用 S i、S 2、S 3表示,请你确定 S i ,S 2,S 3之间的关系并加以证明; (3)若分别以直角三角形 ABC 三边为边向外作三个一般三角形,其面积分别用 S i ,S 2,S 3表示,为使S i ,S 2,S 3之间仍具有与(2)相同的关系,所作三角形应满足什么条件证 明你的结论; (4 )类比(i ),( 2),( 3)的结论,请你总结出一个更具一般意义的结论. 28 .已知:如图,△29 .已知:如图Rt △ ABC s Rt △ BDC,A若=3 , AC=4 .(1 )求BD、CD的长;(2 )过B作BE丄DC于E,求BE的长.(2 )已知:两相似三角形对应高的比为 3 : 10,且这两个三角形的周长差为560cm,求它们的周长.参考答案与试题解析1.如图,在△A中C DE// BC, EF // AB,求证:△ ADEEFC .考点:相似三角形的判定;平行线的性质。
相似三角形法分解动背仄稳问题之阳早格格创做(1)相似三角形:精确做着力的三角形后,如能判决力的三角形与图形中已知少度的三角形(几许三角形)相似,则可用相似三角形对于应边成比率供出三角形中力的比率关系,进而达到供已知量的手段.(2)往往波及三个力,其中一个力为恒力,另二个力的大小战目标均爆收变更,则此时用相似三角形分解.相似三角形法是解仄稳问题常常逢到的一种要领,解题的关键是精确的受力分解,觅找力三角形战结构三角形相似.例1、用力推住,使小球停止,如图1-1所示,现缓缓天推绳,正)大变小剖析:如图1-2所示,对于小球:受力仄稳,由于缓缓天推绳,所以小球疏通缓缓视为末究处于仄稳状态,其中而是总产死启关的动背三角形(图1-2中小阳影三角形)..真物(小球、绳、球里的球心)产死的三角形也是一个动背的启关三角形(图1-2中大阳影三角形),而且末究与三力产死的启关三角形相似,则犹如下比率式:可得:mg R h L T += 疏通历程中L 变小,T 变小. mg R h R N += 疏通中各量均为定值,收援力N 没有变.精确问案D.例2、如图2-1所示,横直绝缘墙壁上的Q 处由一牢固的量面A ,正在Q 的正上圆的P 面用细线悬挂一量面B ,A 、B 二面果为戴电而相互排斥,以致悬线与横直目标成θ角,由于泄电使A 、B 二量面的电量渐渐减小,正在电荷漏空之前悬线对于悬面P 的推力T 大小( )A 、T 变小B 、T 变大C 、T 没有变D 、T 无法决定剖析:有泄电局里,AB F 减小,则泄电瞬间量面B 的停止状态被挨破,肯定背下疏通.对于小球泄电前战泄电历程中举止受力分解犹如图2-2所示,由于泄电历程缓缓举止,则任性时刻均可视为仄稳状态.三力效率形成动背下的启关三角形,而对于应的真物量面A 、B 及绳墙战P 面形成动背启关三角形,且犹如图2-3分歧位子时阳影三角形的相似情况,则犹如下相似比率:可得:m g PQ PB T ⋅= 变更历程PB 、PQ 、mg 均为定值,所以T 没有变.精确问案C .以上二例题均通过相似关系供解,相对于仄稳关系供解要直瞅、简净得多,有些问题也不妨间接通过图示关系得出论断.坚韧训练:1、如图所示,二球A 、B 用劲度系数为k 1的沉弹簧贯串,球B用少为L的细绳悬于O面,球A牢固正在O面正下圆,且面O、A之间的距离恰为L,系统仄稳时绳子所受的推力为F1.现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的沉弹簧,仍使系统仄稳,此时绳子所受的推力为F2,则F1与F2的大小之间的关系为(B)A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法决定2、如图甲所示,AC是上端戴定滑轮的牢固横直杆,品量没有计的沉杆BC一端通过铰链牢固正在C面,另一端B 悬挂一沉为G的沉物,且B端系有一根沉绳并绕过定滑轮A.现用力F推绳,启初时∠BCA>90°,使∠BCA缓缓减小,直到杆BC靠近横直杆AC.此历程中,杆BC所受的力( A )A.大小没有变B.渐渐删大C.渐渐减小 D.先删大后减小3、如图.所示,有二个戴有等量的共种电荷的小球A战B,品量皆是m,分别悬于少为L的悬线的一端.今使B球牢固没有动,并使OB正在横直坐进与,A不妨正在横直仄里内自由晃动,由于静电斥力的效率,A球偏偏离B球的距离为x.如果其余条件没有变,A球的品量要删大到本去的几倍,才会使AB陷阱题--相似对于比题1、如图所示,硬杆BC 一端牢固正在墙上的B 面,另一端拆有滑轮C ,沉物D 用绳拴住通过滑轮牢固于墙上的A 面.若杆、滑轮及绳的品量战摩揩均没有计,将绳的牢固端从A 面稍背下移,则正在移动历程中( C )A.绳的推力、滑轮对于绳的效率力皆删大B.绳的推力减小,滑轮对于绳的效率力删大C.绳的推力没有变,滑轮对于绳的效率力删大D.绳的推力、滑轮对于绳的效率力皆没有变2、如图所示,横直杆CB 顶端有光润沉量滑轮,沉量杆OA 自沉没有计,可绕O 面自由转化OA =OB .当绳缓缓搁下,使∠AOB 由00渐渐删大到1800的历程中(没有包罗00战180°.下列道法精确的是( C D )A .绳上的推力先渐渐删大后渐渐减小B .杆上的压力先渐渐减小后渐渐删大C .绳上的推力越去越大,然而没有超出2GD .杆上的压力大小末究等于G3、如图所示,品量没有计的定滑轮用沉绳悬挂正在B 面,另一条沉绳一端系沉物C ,绕过滑轮后, A C B另一端牢固正在墙上A 面,若改变B 面位子使滑轮位子爆收移动,然而使A 段绳子末究脆持火仄,则不妨推断悬面B 所受推力F T 的大小变更情况是( B )A .若B 背左移,F T 将删大B .若B 背左移,F T 将删大C .无论B 背左、背左移,F T 皆脆持没有变D .无论B 背左、背左移,F T 皆减小例3 如图1所示,一个沉力G 的匀量球搁正在光润斜里板挡住球,使之处于停止状态.么样变更?1-2所示,球受沉力G 1态,故三个力的合力末究为整,将三个力矢量形成启关的三角形.F 1的目标没有变,然而目标没有变,末究与斜里笔直.F 2的大小、目标均改变,随着挡板顺时针转化时,F 2的目标也顺时针转化,动背矢量三角形图1-3中一绘出的一系列真线表示变更的F 2.由此可知,F 2先减小后删大,F 1删大而末究减小.例4所示,小球被沉量细绳系着,斜吊着搁正在光润图1-1 图1-2 G 图1-3斜里上,小球品量为m ,斜里倾角为θ,背左缓缓推动斜里,直到细线与斜里仄止,正在那个历程中,绳上弛力、斜里对于小球的收援力的变更情况?(问案:绳上弛力减小,斜里对于小球的收援力删大)例杆AO A 处往左推,使杆BO 与杆A O 间的夹角θ渐渐缩小,则正在此历程中,推力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变更情况是( )A .F N 先减小,后删大B .F N 末究没有变C .F 先减小,后删大 D.F 末究没有变杆的B ((大F N 与G F 等值反背,(如图中绘斜线部分),力的三角形与几许三角形OBA 相似,利用相似三角形对于应边成比率可得:(如图2-2所示,设AO 下为H ,BO 少为L ,绳少l G 、H 、L 均没有变,l 渐渐变小,所以可知F N 没有变,F 渐渐变小.精确问图2-1 图2-2图1-4案为选项B例6:如图2-3所示,光润的半球形物体牢固正在火仄大天上,球心正上圆有一光润的小滑轮,沉绳的一端系一小球,靠搁正在半球上的A 面,另一端绕过定滑轮,后用力推住,使小球停止.现缓缓天推绳,正在使小球沿球里由A 到半球的顶面B 的历程中,半球对于小球的收援力N 战绳对于小球的推力T 的大小变更情况是( D ).(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 没有变,T 变小 例7、如图3-1所示,物体G 用二根绳子悬挂,启初时绳OA 火仄,现将二绳共时顺时针转过90°,且脆持二绳之历程中,设绳OA 的推力为F 1,绳OB 的推力为F 2,则( ).(A)F 1先减小后删大(B)F 1先删大后减小(C)F 2渐渐减小(D)F 2最后形成整图3-1图3-2图3-3 图2-3力,如图3-2所示分别为F1、F2、F3,将三力形成矢量三角形(如图3-3所示的真线三角形CDE),需谦脚力F3大小、目标没有变,角∠CDE没有变(果为角α没有变),由于角∠DCE为直角,则三力的几许关系不妨从以DE边为直径的圆中找,则动背矢量三角形如图3-3中一绘出的一系列真线表示的三角形.由此可知,F1先删大后减小,F2随末究减小,且转过90°时,当佳为整.精确问案选项为B、C、D例8如图3-4所示,正在搞“考证力的仄止四边形定则”的真验时,用M、N面,使其到达O面,此时αM的读数的办法是(A).图3-4(A)减小N的读数共时减小β角(B)减小N的读数共时删大β角(C)删大N的读数共时删大β角(D)删大N的读数共时减小β角例9.如图4-1所示,正在火仄天花板与横直墙壁间,通过没有计品量的柔硬绳子战光润的沉小滑轮悬挂沉物G=40N,绳少L=2.5m,OA=1.5m,供绳中弛力的大小,并计划:(1)当B面位子牢固,A端缓缓左移时,绳中弛力怎么样变更?(2)当A 面位子牢固,B 端缓缓下移时,绳中弛力又怎么样变更?F D ,AD 少度等于绳少.设角∠OAD 为θ;根据三个力仄稳可;正在三角形AOD 如果A端左移,AD 形成如图4-3中真线A ′D ′所示,可知A ′D ′没有变,OD F 1变大.如果B 端下移,BC 形成如图4-4真线B ′C ′所示,可知AD 、OD 没F 1没有变.共博题 ①图解法与相似三角形法 ②断绝法与完全法③仄稳物体的临界、极值问题一、图解法与相似三角形法图解法:便是通过仄止四边形的邻边战对于角线少短的关系或者变更情况,搞一些较为搀纯的定性分解,从图形上一下便不妨瞅出截止,得出论断.图解法具备直瞅、便于比较的特性,应用时应注意以下几面:①精确哪个力是合力,哪二个力是分力;②哪个力大小目标均没有变,哪个图4-1 图4-2 ′图4-4力目标没有变;③哪个力目标变更,变更的空间范畴何如.例1、半圆形收架BAD上悬着二细绳OA战OB,结于圆心O,下悬沉为G的物体,使OA绳牢固没有动,将OB绳的B端沿半圆收架从火仄位子渐渐移至横直的位子C的历程中,OA绳战OB绳所受的力大小怎么样变更?训练:如图,一倾角为θ的牢固斜里上有一齐可绕其下端转化的挡板P,今正在挡板与斜里间夹一个沉为G的光润球,试分解挡板P由图示位子顺时针转到火仄位子的历程中,球对于挡板的压力怎么样变更?相似三角形法:便是利用力的三角形与边三角形相似,根据相似三角形对于应边成比率供解已知量.例2、光润的半球形物体牢固正在火仄大天上,球心正上圆有一光润的小滑轮,沉绳的一端系一小球,靠搁正在半球上的A面,另一端绕过定滑轮后用力推住,使小球停止,如图.现缓缓天推绳,正在使小球沿球里由A到B的历程中,半球对于小球的收援力N战绳对于小球的推力T的大小怎么样变更?训练:为了用起沉机缓缓吊起一匀称的钢梁,现用一根绳索拴牢此钢梁的二端,使起沉机的吊钩钩正在绳索的中面处,如图.若钢梁的少为L,沉为G,绳索所能启受的最大推力为F m,则绳索起码为多少?(绳索沉没有计)二、断绝法与完全法-----处理连结问题的要领完全法:以几个物体形成的系统为钻研对于象举止供解的要领.断绝法:把系统分成若搞部分并断绝启去,分别以每一部分为钻研对于象,一部分、一部分天举止受力分解,分别列出圆程,再联坐供解的要领.常常正在分解中力对于系统的效率时用完全法,正在分解系统内各物体或者各部分之间的相互效率时用断绝法.偶尔需要二种要领接叉使用.例3、如图,半径为R的光润球,沉为G,光润木块薄为h,沉为G1,用起码多大的火仄力F推木块才搞使球离启大天?训练:如图,人沉600N,火仄木板沉400N,如果人推住木板处于停止状态,则人对于木板的压力为多大?(滑轮沉没有计)训练:二沉叠正在所有的滑块,置于牢固的倾角为θ的斜里上,如图,滑块A、B的品量分别为m1、m2,A与斜里间的动摩揩果数为μ1,B与A的动摩揩果数为μ2.已知二滑块从斜里由停止以相共的加速度滑下,滑块B受到的摩揩力为:A.等于整B.目标沿斜里进与C.大小等于μ1m2gcosθD.大小等于μ2m2gcosθ三、仄稳物体的临界、极值问题仄稳物体的临界问题:某种物理局里变更为另一种物理局里的转合状态喊搞临界状态.临界状态也可明白为“恰佳出现”或者“恰恰没有出现”某种局里的状态.仄稳物体的临界状态是指物体所处的仄稳状态将要被损害而尚已损害的状态.波及临界状态的问题喊搞临界问题,解问临界问题的基础思维要领是假设推理法.例4:跨过定滑轮的沉绳二端,分别系着物体A战B,物体A搁正在倾角为θ的斜里上,如图.已知物体A的品量为m,物体A与斜里间的动摩揩果数为μ(μ<tanθ),滑轮的摩揩没有计,要使物体A停止正在斜里上,供物体B的品量与值范畴.训练:如图,没有计沉力的细绳AB与横直墙夹角为60º,沉杆BC与横直墙夹角为30º,杆可绕C自由转化,若细绳启受的最大推力为200N,沉杆能启受的最大压力为300N,则正在B面最多能挂多沉的物体?仄稳物体的极值问题:受几个力效率而处于仄稳状态的物体,当其中某个力的大小或者目标按某种形式爆收改变时,为了保护物体的仄稳,必引起其余某些力的变更,正在变更历程中大概会出现极大值或者极小值的问题.钻研仄稳物体的极值问题常常使用剖析法战图解法(如例1).例5:推力F效率于沉为G的物体上使物体沿火仄里匀速前进.如图,若物体与大天间的动摩揩果数为μ,当推力最小时,推力F与大天间的夹角θ为多大?训练:如图,将品量为M的木块,分成品量为m1、m2二部分,并用细线对接,m1置于光润火仄桌里上,m2通过定滑轮横直悬挂,m1战m2有何种关系才搞使系统正在加速疏通历程中绳的推力最大?推力的最大值是几?训练:有三个品量相等,半径为r的圆柱体,共置于一齐圆弧直里上,为了使底下圆柱体没有致分启,则圆弧直里的半径R最大是几?(所有摩揩均没有计)。
1.如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为O.人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于
静止状态.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是()
A.OA绳中的拉力先减小后增大
B.OB绳中的拉力不变
C.人对地面的压力逐渐减小
D.地面给人的摩擦力逐渐增大
2.如图所示,将球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直
方向的过程中,细绳上的拉力将 ()
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
3.如图所示,不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动,P端用轻绳PB挂一重物,用一根轻绳通过滑轮系住P端.在力F的作用下,当杆OP和竖直方向的夹角α(0<α<π)缓慢增大时,力F的大小应()
A.恒定不变
B.逐渐增大
C.逐渐减小
D.先增大后减小
4.如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕
O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()
A.F1先增大后减小,F2一直减小
B.F1先减小后增大,F2一直减小
C.F1和F2都一直减小
D.F1和F2都一直增大
5.如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推
动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的
支持力F2的变化情况正确的是()
A.F1增大,F2减小 B.F1增大,F2增大
C.F1减小,F2减小 D.F1减小,F2增大
6.如图所示,物体m与斜面体M一起静止在水平面上,若将斜面的倾角θ减小一些,下列说法正确的是()
A.斜面体对物体的支持力减小 B.斜面体对物体的摩擦力减小
C.水平面对斜面体的支持力减小 D.水平面对斜面体的摩擦力减小
7.如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态.下列说法中正确的是()
A.外力F先变小后变大
B.半圆柱体对小物块的支持力变大
C.地面对半圆柱体的支持力变大
D.地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小
答案解析
1.【答案】D
【解析】将重物的重力进行分解,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,则OA与竖直方向夹角变大,
OA的拉力由图中1位置变到2位置,可见OA绳子拉力变大,OB绳拉力逐渐变大;OA拉力变大,则绳拉力水平方向分力变大,根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大;人对地面的压力始终
等于人的重力,保持不变.
2.【答案】D
【解析】球的重力有两个效果,即拉细绳和压斜面,用图解法分析该题,作出力的分解图示如图
所示.
由图可知,当细绳由水平方向逐渐向上偏移至竖直方向时,细绳上的拉力F2将先减小后增大,当
F2和F1的方向垂直时,F2有极小值;而球压斜面的力F1逐渐减小.故选项D正确.
3.【答案】B
【解析】
4.【答案】B
【解析】小球受力如图甲所示,因挡板是缓慢移动,所以小球处于动态平衡状态,在移动过程中,
此三力(重力G、斜面的支持力F N、挡板的弹力F)组合成一矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变,斜面对其支持力方向始终不变),由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减
小,挡板对小球弹力先减小后增大,再由牛顿第三定律知B对.
5.【答案】B
【解析】作出球在某位置时的受力分析图,如图所示,在小球运动的过程中,F1的方向不变,F2与竖直方向的夹角逐渐变大,画力的动态平行四边形,由图可知F1、F2均增大,选项B正确.
6.【答案】B
【解析】物体m静止不动,受力平衡.可对物体受力分析,正交分解重力G,得:支持力F N=mgcosθ摩擦力F f=mg sinθ,比较可知θ稍微减小一些,F N变大,F f变小,故A错误、B正确.对于水平面对斜面的力,最好采用整体法,对m和M整体进行受力分析:整体受重力和水平面的支
持力,支持力大小不变,与夹角无关.C错误;因为整体处于静止也就是平衡状态,所以地面对斜
面的摩擦力始终为零.D错误.
7.【答案】D
【解析】对小物块受力分析,受到重力、支持力和拉力,如图
根据共点力平衡条件,有
F N=mg cosθ
F=mgsinθ
由于θ越来越大,故支持力F N变小,拉力F变大,故A、B错误;对半圆柱体受力分析,受到压
力F N,地面支持力F N′,重力Mg,地面的静摩擦力F f,如图
根据共点力平衡条件,有
F N1sinθ=F f
Mg+F N1cosθ=F N′
解得F f=mgsinθcosθ=mgsin 2θ
F N′=Mg+mg cos2θ=Mg+mg由于θ越来越大,故静摩擦力F f先变大后变小,支持力先变小后变大,故C错误,D正确.。