专题13利用相似三角形解决平衡问题-2023届高三物理相互作用最新模拟题精练（全国通用）

高考相互作用专题最新模拟题精练 专题13．用相似三角形解决平衡问题 一.选择题 1. （2023河南郑州四中第一次调研）如图所示，一带电小球A固定于定滑轮的正下方，一根绕过定滑轮的轻质绝缘细线一端系有一个带同种电荷的小球B，另一端用一拉力T拉住使小球B处于静止状态，图示位置两球球心所在高度相同。设定滑轮与小球B间的细线与竖直方向的夹角为θ（θ>0），小球A、B可视为质点。现缓慢拉动绝缘细线，使小球B移动一段距离，则在小球B移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B间的距离减小 B. 细线与竖直方向的夹角θ减小 C. 小球B的运动轨迹为圆弧 D. 拉力T先减小再增大 2.（2022河北衡水中学一模）如图所示为一种可折叠壁挂书架，一个书架用两个三角形支架固定在墙壁上，书与书架的重心始终恰好在两个支架横梁和斜梁的连接点O、O′连线中点的正上方，书架含书的总重力为60N，横梁AO、A′O′水平，斜梁BO、B′O′跟横梁夹角为37°，横梁对O、O′点拉力始终沿OA、A′O′方向，斜梁对O、O′点的压力始终沿BO、B′O′方向，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A. 横梁OA所受的力为80N B. 斜梁BO所受的力为50N C. O、O′点同时向A、A′移动少许，横梁OA所受的力变大 D. O、O′点同时向A、A′移动少许，斜梁BO所受的力变大 3. (2022上海七宝中学模拟)如图所示，在竖直平面的固定光滑圆轨道的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小环套在圆轨道上，用细线通过小孔系在环上，缓慢拉动细线，使环沿轨道上移，在移动过程中拉力F和轨道对小环的作用的大小变化情况分别为：F____，____（均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”等）。 4．(2020·攀枝花一模)如图所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前)，下列说法正确的是(　　) A．弹簧变短 B．弹簧变长 C．小球对半球的压力不变 D．小球对半球的压力变大 　5.（2020年3月湖南在线联考）如图所示,绝缘底座上固定一电荷量为+q的小球A,在其上方l处固定着一个光滑的定滑轮O,绝缘轻质弹性绳一端系在O点正上方处的D点,，另一端与质量为m的带电小球B连接.小球B平衡时OB长为l,且与竖直方向夹角为60°.由于小球B缓慢漏电,一段时间后,当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时,小球B恰好在AB连线的中点C位置平衡.已知弹性绳的伸长始终处于弹性限度内.静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法正确的是 A.小球B带负电 B.弹性绳原长为 C.小球B在C位置时所带电荷量为 D.小球B在初始平衡位置时所带电荷量为 6、如图所示，一个内表面光滑半球形的碗放在桌面上，碗口水平，О是球心，碗的球半径为R，一根轻质杆的两端固定有A、B两个小球（可视为质点），质量分别是、，已知杆长为，杆静止时与水平面夹角为15°，则A、B两小球的质量之比是（　　） A．2∶1 B． C． D． 7.（2023中原名校联考）如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k1>k2)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2，则下列关于T1与和T2、F1与F2大小之间的关系，正确的是（ ） A． T1>T2 B． T1<T2 C． F1>F2 D． F1<F2 8. [2021·福建漳州质检](多选)如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，最高点B处固定一小滑轮，质量为m的小球A穿在环上．现用细绳一端拴在A上，另一端跨过滑轮用力F拉动，使A缓慢向上移动．在移动过程中关于铁丝对A的支持力N，下列说法正确的是(　　) A．N的方向始终背离圆心O B．N的方向始终指向圆心O C．N逐渐变小 D．N大小不变 9．（2020高考仿真模拟4）如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为FT1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为FT2，弹簧的弹力为F2，则下列关