【知识点详解】
1. 牛顿第三定律:题目中的第一道选择题涉及到两球之间的相互作用力,这是牛顿第三定律的应用。根据牛顿第三定律,作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。当小球的质量和半径改变时,我们需要分析由于几何尺寸变化引起的力的变化。如果半径减小,接触面积减小,但压力分布仍均匀,因此单位面积上的压力会增大,导致相互作用力F1变大,同时由于支持力与重力的关系,每个小球对碗的压力F2也将变小。
2. 浮力原理:第二题考察的是浮力的概念。浮力是由物体在流体中所排开的流体重量产生的力。木块漂浮时,受到的浮力等于其自身的重力;铝块沉入水底,说明浮力小于其重力。质量相同的木块和铝块,由于木头的密度小于水,木块完全浮起,而铝块下沉,所以铝块受到的浮力小于木块。
3. 光的反射和折射:第三题涉及光的反射定律和折射定律。平行光入射到直角三角形三棱镜的AC面上,经过BC面反射后到达AB的中点E。由于反射角等于入射角,且入射角等于30度,反射光会以45度角入射到BC面。然后,光线在BC面上发生折射,根据折射定律,入射角为45度,折射角θr小于45度,因为光线从光密介质(空气)进入光疏介质(棱镜)。根据折射率n=sinθi/sinθr,由于sinθi=sin45°,我们可以计算出折射率n的值。
4. 电场分布与电荷性质:第四题涉及到点电荷产生的电场分布。根据电场线的分布,可以看出电场强度在x=2a处为零,这表明此处是两个电荷连线的中点,也是电势的可能转折点。但电场线的分布并未给出足够的信息来确定电荷的性质,即它们是同种电荷还是异种电荷。电场线在x=2a处的中断并不意味着电势一定是零,电势取决于电荷的相对位置和大小。
5. 感应电场与电磁感应:第五题讨论了感应电场的特点。电磁感应定律E=-dΦ/dt描述了感应电场的产生。由题中信息,感应电场的电场线不是闭合曲线,这意味着感应电场是非保守力场,不能像静电场那样引入电势差的概念。闭合路径上的电场力做功不等于零,这与保守力场(如静电场)的特征不同。
6. 卫星轨道动力学:第六题涉及人造卫星的运动。卫星的运动遵循开普勒第三定律和牛顿万有引力定律。周期与半径的三次方成正比,速度与半径的平方根成反比。给定周期比TA:TB=1:8,可以推断轨道半径RA:RB=1:4。因此,运动速率VA:VB应该是相反的比例,即2:1。
7. 匀加速直线运动:最后一题提到了匀加速直线运动的列车。列车车厢通过A点的时间与车厢长度、列车加速度以及初始速度有关。若每节车厢长度相同,列车的加速度保持不变,那么每节车厢通过A点所需时间与车厢数成正比。因此,第二节车厢通过A点的时间是t1的两倍,但题目没有提供完整的第二部分,所以无法进一步讨论具体的时间或速度比例。
以上就是根据题目内容解析出的相关知识点,涵盖了物理中的力学、光学、电磁学和天体力学等多个领域。