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m g 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 : RNRhm gLT 可得 :m gRhLT 运动过程中L 变小,T 变小。 m gRhRN 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 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 ,ABF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 ...