2020年高考物理考點(diǎn)練習(xí)2.14 用相似三角形解決平衡問(wèn)題(基礎(chǔ)篇)(解析版)

1、2020年高考物理100考點(diǎn)最新模擬題千題精練第二部分相互作用十四用相似三角形解決平衡問(wèn)題（基礎(chǔ)篇）一.選擇題1. （2019蘭州六校聯(lián)考）內(nèi)壁光滑的球體殼半徑為R,長(zhǎng)度小于直徑的輕桿兩端固定質(zhì)量分別為mA、mB的小球A、B。將輕桿置于球體內(nèi)部后，最終靜止在圖示位置不動(dòng)，球心O與桿在同一豎直面內(nèi)，過(guò)球心O豎直向下的半徑與桿的交點(diǎn)為M，OM=R/2。下列判斷中正確的是（）B. 球體內(nèi)壁對(duì)A球的支持力為NA=2mAgC. 輕桿對(duì)B球的支持力有可能小于B球的重力D. 若增大小球A的質(zhì)量mA，3角會(huì)增大【參考答案】B【名師解析】根據(jù)題圖可知，小球A質(zhì)量大于小球B，mA>mB,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。隔離小球

2、A受力分析，畫出A球所受的各個(gè)力，如圖，由力三角形和幾何三角形相似可得,mAg:R/2=NA:R，解得NA=2mAg，選項(xiàng)B正確。隔離小球B受力分析，畫出B球所受的各個(gè)力，如圖，由力三角形和幾何三角形相似可得，mBg：R/2=FB:R，解得FB=2mBg，一定大于B小球的重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。若增大小球A的質(zhì)量mA，3角會(huì)減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2. （6分）（2019河北邯鄲一模）如圖所示，光滑直角三角形支架ABC豎直固定在水平地面上，B、C兩點(diǎn)均在地面上，AB與BC間的夾角為0,分別套在AB、AC上的小球a和b用輕繩連接，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩與CA間的夾角為a.a、b的質(zhì)量之比為（）AB【參考答案

3、】ADsinBcos口【名師解析】分別以a和b為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，受到重力、支持力和繩子拉力，將重力和支持力進(jìn)脣，解得ma=TT血（9黑-口）=曲9二-8），解得:mb=SirT所以有：2二冊(cè)，故選項(xiàng)A正確、BCD錯(cuò)誤。3. （2018開(kāi)封聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為%的輕彈簧相連，B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，當(dāng)小球B平衡時(shí)，繩子所受的拉力為T1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為k2（k2>k1）的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為t2,彈簧的彈力為f2,則下列關(guān)于t與t2、f

4、1與f2大小之間的關(guān)系正確的是（）CF1<F2BL?D.FT參考答案】BC名師解析】以小球B為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖所示。由平衡條件可知，彈簧的彈力F和繩子的mg，拉力T的合力F合與重力mg大小相等，方向相反，即F合=合合勁度系數(shù)變大時(shí)，彈簧的壓縮量減小，故AB長(zhǎng)度增加，而0B、GFT由三角形相似得：OA=AB=OB。當(dāng)彈簧OA的長(zhǎng)度不變，故T=T2,F2>F；故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B、C正確。4. 如圖所示，表面光滑的半球形物體固定在水平面上，光滑小環(huán)D固定在半球形物體球心O的正上方，輕質(zhì)彈簧一端用輕質(zhì)細(xì)繩固定在A點(diǎn)，另一端用輕質(zhì)細(xì)繩穿過(guò)小環(huán)D與放在半球形物體上的小球P相連，DA水平?，F(xiàn)將細(xì)繩固定點(diǎn)A向右緩慢平移的過(guò)程中（小球P未到達(dá)半球最高點(diǎn)前），下列說(shuō)法正確的是（）C. 小球?qū)Π肭虻膲毫Σ蛔僁. 小球?qū)Π肭虻膲毫ψ兇蟆緟⒖即鸢浮緼C【名師解析】試