高考物理動態平衡的知識點包括:
1. 共點力平衡;
2. 動態平衡的概念;
3. 變力作用下物體的平衡;
4. 曲線運動中的動態平衡(如平拋運動中速度方向不斷變化所對應的重力方向不斷變化)。
此外,繩或桿上力動態變化時的平衡問題,以及三力作用下物體的平衡等也是高考物理動態平衡的相關知識點。
題目:有一個長為L的輕桿,一端固定一個質量為m的小球,另一端固定在光滑的水平軸上,小球在豎直平面內做圓周運動。已知小球在最高點時的速度為v1,在最低點時的速度為v2,且v2> v1。求桿在最低點和最高點處的張力差值。
解析:
1. 確定桿的受力情況:在最高點處,桿對小球有向下的拉力,而在最低點處,桿對小球有向上的支持力。
在最高點處:mg + F1 = mv1^2/L
在最低點處:F2 - mg = mv2^2/L
其中,F1和F2分別為最高點和最低點處的張力差值。
3. 解方程求解:將已知條件代入方程中,得到F1和F2的表達式,再解出F1和F2的值。
解得:F1 = (v1^2 - v2^2)g/L,F2 = (v2^2 + v1^2)g/L
所以,桿在最低點和最高點處的張力差值為(v2^2 - v1^2)g。
答案:張力差值為(v2^2 - v1^2)g。
這道題目考察了動態平衡的概念和相關方程的求解方法,需要考生對圓周運動、牛頓第二定律和向心力公式有較好的理解。