1、第 1 页 共 2 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 、NFL、 构成的几何三角形相似,依对应边成比例得:Rh
2、解得 ,GLRGhFhR又因为 、 、 是恒量,所以 不变, 逐渐减小, 逐渐减小。RhNLF例题: 如图所示,支架 ABC,其中 , ,2.7ABm1.8C,在 B 点挂一重物, ,求 AB、BC 上的受3.6Cm50G力。解:受力分析如图所示,杆 AB 受到拉力作用为 ,杆 BC 受到ABT支持力为 ,这两个力的合力与重力 G 等大反向,显然由矢量BCT、 、 构造的三角形与图 1 中 相似,由对应边成比例得:GA C把代入上式,可解得 ,ABCT750ABTN。10N第 2 页 共 2 页例题: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
3、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,设 PAL,PB l由几何知识知:APBBDC则 : , 即 :TPBmgATgl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( )AT 1T2 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