高中物理错题本第14集（动态平衡）

主讲老师：陈庆威 相似三角形法 解动态平衡问题 高中物理错题本（尖子生必备） 例题 例题选讲 01. 高中物理必修第一册错题本 如图甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A点，另一端拴在人的腰间点（重心处）。人攀爬的过程可以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为点，人的重力全部集中在点，到点可简化为轻杆，为轻绳。已知长度不变，人在攀爬过程中的某时刻，构成等边三角形。下列说法正确的是 A．轻杆对人的支持力与人受到的重力是一对平衡力 B．在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于轻杆对人的支持力的大小 C．轻绳在虚线位置、实线位置承受的拉力大小相等 D．轻杆在虚线位置比实线位置承受的压力小 解析 例题解析 02. 高中物理必修第一册错题本 A．轻杆对人的支持力沿OC方向，重力方向竖直向下，且人还受到轻绳的拉力，故A错误； B．对人受力分析，人受到重力G、轻绳的拉力T和轻杆的支持力F，构成力的三角形下图所示,由几何知识可知，该力的三角形与三角形AOC相似，则有由于此时刻构成等边三角形，则轻绳对人的拉力大小等于轻杆对人的支持力的大小，故B正确； C．由图可知，AO为定值，AC在虚线位置时比实线位置时大，则根据上式可知，轻绳在虚线位置比实线位置承受的拉力大，故C错误； D．OC在虚线位置时都与在实线位置时相等，则根据上式可知， 轻杆在虚线位置与实线位置时对人的支持力相等，则轻杆 在虚线位置与实线位置承受的压力相等，故D错误。 【参考答案：B】 关键点拨 03. 高中物理必修第一册错题本 原理 分析时，建立力的三角形和几何三角形，在变化的过程中，任意位置的两个三角形都相似，对应边成比例，通过几何边的变化分析出力的变化。 攻略 使用条件： ①物体受到三个力，一个力大小、方向都不变 ②另外两个力方向都发生变化 ③题中有明显的几何三角形可供使用 C．7.6km是本次行程的位移大小 D．47km 练习 习题精选 04. 高中物理必修第一册错题本 （多选）如图，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m。O点在半圆柱体圆心的正上方，OA与竖直方向成角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成角，则下列叙述正确的是 A．A球质量为 B．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg C．此时地面对半圆柱体的摩擦力的大小为 D．若用力拉动小球B使小球A一直沿着半圆柱体缓慢向上运动，则小球A受到绳的拉力变小 解析 习题解析 05. 高中物理必修第一册错题本 ABC．分别对A、B进行受力分析如图所示，对B，根据受力可知弹簧处于伸长状态，则 解得 对A，由几何关系可知、与竖直方向的夹角相等，夹角为，则 其中代入解得A正确，B错误； C．对半圆柱体和A球看作整体，对系统受力分析得，此时地面对半圆柱体 的摩擦力的大小为C正确； D．根据共点力平衡和三角形定则，结合相似三角形可得 若小球B缓慢下降，使小球A一直沿着半圆柱体缓慢向上运动，由于不断减小，可得小球A受到绳的拉力变小，D正确。 【参考答案：ACD】 THANKS $$ 主讲老师：陈庆威 辅助圆法 解动态平衡问题 高中物理错题本（尖子生必备） 例题 例题选讲 01. 高中物理必修第一册错题本 如图，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，开始时，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，位置关系如图中所示，已知容器、A、B半径之比为6:2:1。一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，缓慢推动A直到B的球心与容器的球心O等高，则下列判断正确的是 A．B球受到A球的弹力先增大后减小 B．B球受到A球的弹力逐渐增大 C．容器对B球的支持力逐渐增大 D．容器对B球的支持力保持不变 解析 例题解析 02. 高中物理必修第一册错题本 【参考答案：B】 对B球受力分析如图1所示，缓慢推动A球直到B的球心与容器的圆心O等高的过程中，三角形边长恒定，和的夹角不变，根据三力平衡作出矢量三角形如图2所示，从图2可以看出B球受到A球的弹力逐渐增大，容器对B球的支持力先增大后变小，故ACD错误，B正确。 关键点拨 03. 高中物理必修第一册错题本 攻略 辅助圆法的使用条件： 1.物体受到三个力 2一个力大小方向都不变 3.另外两个力大小、方向都在变化，但两个力夹角不变 C．7.6km是本次行程的位移大小 D．47km 练习 习题精选 04. 高中物理必修第一册错题本 水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度，属于角度传感器的一种，其作用就是测量载体的水平度，又叫倾角传感器，如图为一个简易模型，截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形，内部