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文檔簡介

1、鍥而舍之,朽木不折;鍥而不舍,金石可鏤靜力學(xué)解題方法2相似三角形法(非常好的方法,仔細(xì)分析例題,靜力學(xué)受力分析三大方法之一)(1)相似三角形:正確作出力的三角形后,如能判定力的三角形與圖形中已知長度的三角形(幾何三角形)相似,則可用相似三角形對應(yīng)邊成比例求出三角形中力的比例關(guān)系,從而達(dá)到求未知量的目的。()往往涉及三個力,其中一個力為恒力,另兩個力的大小和方向均發(fā)生變化,則此時(shí)用相似三角形分析。相似三角形法是解平衡問題時(shí)常遇到的一種方法,解題的關(guān)鍵是正確的受力分析,尋找力三角形和結(jié)構(gòu)三角形相似。例、半徑為R的球形物體固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑輪,滑輪到球面B的距離為h,輕繩的一

2、端系一小球,靠放在半球上的A點(diǎn),另一端繞過定滑輪后用力拉住,使小球靜止,如圖所示,現(xiàn)緩慢地拉繩,在使小球由A到B的過程中,半球?qū)π∏虻闹С至和繩對小球的拉力T的大小變化的情況是(B、N變小,T變大A、N變大,T變小C、N變小,T先變小后變大解析:如圖力mg不變,支這個三角形中有球、繩、球面的閉三角形相似,里NRRD、N不變,T變小一直在改變,1的大小和方向;也是一個動態(tài)受力平衡,由、球運(yùn)動緩慢視為始終處于平衡狀態(tài),其中重態(tài)三角形(圖中小陰影三角形)。由于在、和方向,所以還要利用其它條件。實(shí)物(小中大陰影三角形),并且始終與三力形成的封L聞1-1可得:TTmg運(yùn)動過程中L變小,T變小。hRRN

3、-mg運(yùn)動中各量均為定值,支持力N不變。正確答案。hR例、如圖所示,豎直絕緣墻壁上的Q處由一固定的質(zhì)點(diǎn)A,在Q的正上方的P點(diǎn)用細(xì)線懸掛一質(zhì)點(diǎn)B,A、B兩點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?,致使懸線與豎直方向成角,由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的電量逐漸減小,在電荷漏空之前懸線對懸點(diǎn)P的拉力T大?。ǎ〢、T變小B、T變大C、T不變D、T無法確定鍥而舍之,朽木不折;鍥而不舍,金石可鏤解析:有漏電現(xiàn)象,F(xiàn)AB減小,則漏電瞬間質(zhì)點(diǎn)B的靜止?fàn)顟B(tài)被打破,必定向下運(yùn)動。對小球漏電前和漏電過程中進(jìn)行受力分析有如圖所示,由于漏電過程緩慢進(jìn)行,則任意時(shí)刻均可視為平衡狀態(tài)。三力作用構(gòu)成動態(tài)下的封閉三角形,而對應(yīng)的實(shí)物質(zhì)點(diǎn)A、B及繩墻和P

4、點(diǎn)構(gòu)成動態(tài)封閉三角形,且有如圖不同位置時(shí)陰影三角形的相似情況,貝I有如下相似比例:PQPBAB可得:T竺tgPQ變化過程PB、PQ、mg均為定值,所以T不變。正確答案C。以上兩例題均通過相似關(guān)系求解,相對平衡關(guān)系求解要直觀、簡潔得多,有些問題也可以直接通過圖示關(guān)系得出結(jié)論。例如圖所示,一個重力的勻質(zhì)球放在光滑斜面上,斜面傾角為.,在斜面上有一光滑的不計(jì)厚度的木板擋住球,使之處于靜止?fàn)顟B(tài)。今使板與斜面的夾角緩慢增大,問:在此過程中,擋板和斜面對球的壓力大小如何變化?解析:取球?yàn)檠芯繉ο?,如圖所示,球受重力、斜面支持力、擋板支持力。因?yàn)榍蚴冀K處于平衡狀態(tài),故三個力的合力始終為零,將三個力矢量構(gòu)成封

5、閉的三角形。的方向不變,但方向不變,始終與斜面垂直。的大小、方向均改變,隨著擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí),的方向也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動,動態(tài)矢量三角形圖中一畫出的一系列虛線表示變化的。由此可知,先減小后增大,隨增大而始終減小。例所示,小球被輕質(zhì)細(xì)繩系著,斜吊著放在光滑斜面上,小球質(zhì)量為m斜面傾角為0,向右緩慢推動斜面,直到細(xì)線與斜面平行,在這個過程中,繩上張力、斜面對小球的支持力的變化情況?(答案:繩上張力減小,斜面對小球的支持力增大)鍥而舍之,朽木不折;鍥而不舍,金石可鏤例.一輕桿,其端用光滑鉸鏈固定在豎直輕桿上,端掛一重物,且系一細(xì)繩,細(xì)繩跨過桿頂處的光滑小滑輪,用力拉住,如圖所示。現(xiàn)將細(xì)繩緩慢往左拉,使桿與桿

6、間的夾角。逐漸減少,則在此過程中,拉力及桿所受壓力的大小變化情況是A先減小,后增大始終不變c先減小,后增大始終不變AA圖2-1圖2-2解析:取桿的端為研究對象,受到繩子拉力大小為)桿的支持力和懸掛重物的繩子的拉力大小為的作用,將與合成,其合力與等值反向,如圖所示,將三個力矢量構(gòu)成封閉的三角形如圖中畫斜線部分,力的三角形與幾何三角形相似,利用相似三角形對應(yīng)邊成比例可得:如圖所示,設(shè)高為h長為L繩式中均不變,逐漸變小,所以可知不變,逐漸變小。正確答案為選項(xiàng)靠放在半球上的間的夾角a不變(900),物體保持靜止?fàn)顟B(tài),在旋轉(zhuǎn)過程中,設(shè)繩的拉力為,繩的拉力為,則J()。例:如圖所示,光滑的半球形物體固定在

7、水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑輪,輕繩的一端系一小球,點(diǎn),另一端繞過定滑輪,后用力拉住,使小球靜止.現(xiàn)緩慢地拉繩,在使小球沿球面由到半球的頂點(diǎn)的過程中,半球?qū)π∏虻闹С至屠K對小球的拉力的大小變化情況是變大,變小,變小,變大變小,先變小后變大不變,變小圖2-3例、如圖所示,物體用兩根繩子懸掛,開始時(shí)繩水平,現(xiàn)將兩繩同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過,且保持兩繩之先減小后增大先增大后減小逐漸減小圖3-3鍥而舍之,朽木不折;鍥而不舍,金石可鏤解析:取繩子結(jié)點(diǎn)為研究對角,受到三根繩的拉力,如圖所示分別為圖所示的實(shí)線三角形則三力的幾何關(guān)系可以從以由此可知,先增大后減小,正確答案選項(xiàng)為bcE需滿足力大小、方向不變,角

8、Z不變邊為直徑的圓中找,則動態(tài)矢量三角形如圖隨始終減小,且轉(zhuǎn)過時(shí),當(dāng)好為零。,將三力構(gòu)成矢量三角形如因?yàn)榻莂不變,由于角Z為直角,中3畫出的系列虛線表示的三角形。例如圖所示,在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí),用兩個測力計(jì)通過細(xì)線拉橡皮條的結(jié)點(diǎn),使其到達(dá)點(diǎn),此時(shí)a00然后保持的讀數(shù)不變,而使a角減小,為保持結(jié)點(diǎn)位置不變,可采用的辦法是()。減小的讀數(shù)同時(shí)減小0角減小的讀數(shù)同時(shí)增大0角增大的讀數(shù)同時(shí)增大0角增大的讀數(shù)同時(shí)減小0角例.如圖所示,在水平天花板與豎直墻壁間,通過不計(jì)質(zhì)量的柔軟繩子和光滑的輕小滑輪懸掛重物繩長,求繩中張力的大小,并討論:()當(dāng)點(diǎn)位置固定,端緩慢左移時(shí),繩中張力如何變化?()當(dāng)點(diǎn)位置固定,端緩慢下移時(shí),繩中張力又如何變化?解析:取繩子點(diǎn)為研究對角,受到三根繩的拉力,如圖所示分別為,延長繩交豎直墻于點(diǎn),由于是

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