【知识点详解】
1. 时间间隔与时刻:时间间隔是指事件发生的持续时间,如"停靠2分钟",指的是一个时间段,而时刻则是时间点,如"9∶20开始","8∶10出发","8 时 8 分开幕"。在物理学中,时间间隔用于计算物体运动过程中的总时间。
2. 矢量与标量:矢量是既有大小又有方向的物理量,如力、位移和加速度;标量只有大小没有方向,如质量。题中指出质量不属于矢量。
3. 加速度与速度关系:加速度是速度变化率,不直接决定速度的大小。选项C正确,因为加速度大意味着速度变化快,但不一定是增大的方向。
4. 速度变化计算:根据公式v = u + at,可求得在加速度恒定时速度的变化。题目中初速度4m/s,加速度2m/s²,要增加到16m/s,解得时间t = (16 - 4) / 2 = 6s。
5. 弹射系统给飞机的初速度:利用公式v² = u² + 2as,已知最终速度、加速度和位移,求初速度u。解得u = sqrt(v² - 2as) = sqrt(60² - 2*10*160) = 20m/s。
6. 位移与速度关系:从给出的位移公式x = 4t + 3t²,可以看出初速度v₀=4m/s,加速度a=6m/s²。选项B正确。
7. 位移图象分析:从位移图象可以判断速度和平均速度。A的平均速度比B大,B的平均速度比C大。C选项正确。
8. 平衡力与相互作用力:书静止在桌面上,受支持力与重力平衡,压力是由于书形变产生的,且压力与支持力是相互作用力,不是平衡力。选项B正确。
9. 摩擦力分析:水平力F作用在A上,但由于A和B静止,所以A对B和B对地面都有摩擦力,大小相等,均为F。选项A正确。
10. 电梯中的超重与失重:电梯加速上升或减速下降时,人处于超重状态,体重计示数最大。在给出的情景中,电梯可能是在加速上升。
11. 绳子拉力变化:当A缓慢右移,BO始终保持水平,AO的拉力增大以保持平衡,而BO的拉力始终提供水平平衡力,其大小会先增大后减小。选项C正确。
12. 恒力作用下的加速度与相互作用力:对A施加恒力F,A的加速度a=F/(m_A+m_B),因此a=2m/s²;A对B的作用力F_B=F-m_A*a=2N。
13. 实验测量与数据分析:
- 时间间隔:每个计数点间有5个点,频率50Hz,故时间间隔t=0.1s。
- 速度计算:v2=Δx/Δt=(x4-x2)/(2t)=5/0.2=25m/s。
- 加速度计算:a=(v5-v2)/2t=(45-25)/(2*0.1)=100m/s²。
- 间距计算:s45=s5-s4=19-15=4cm。
14. 加速度与力的关系实验:
- 实验装置通常通过改变施加在滑块上的力,观察加速度变化,从而研究两者的关系,即F=ma。
这些知识点涵盖了高中物理的基础概念,包括时间间隔、矢量与标量、加速度与速度的关系、匀变速直线运动的公式应用、力与运动状态、平衡力与摩擦力、超重与失重、实验数据分析等。