【知识点详解】
1. 物理学中的运动状态:物体的运动状态包括速度的大小和方向,如果这两者中任意一个发生变化,物体的运动状态就发生了改变。例如,自由下落的小球,其速度大小和方向都在变化,因此运动状态改变。
2. 加速度的理解:加速度是物体速度变化的快慢,它与物体所受的合外力方向一致,由牛顿第二定律F=ma描述。加速度与速度方向不同,物体可以做减速或加速运动,例如问题2和问题11所示。
3. 力和运动的关系:物体受力平衡时可以做匀速直线运动,若撤去一个力,其他力不变,物体将产生加速度,可能做匀加速或匀减速直线运动,也可能做曲线运动,如问题4和问题7所述。
4. 弹簧秤的读数与重力:在问题3中,弹簧秤示数小于物体的真实重量,这表明人和升降机一起在加速上升,根据牛顿第三定律,人对地板的压力小于其重力。
5. 自由落体与相对运动:问题5提及自由下落的小筒,当忽略空气阻力,内部水的相对速度不会因小筒的下落而改变,因此水不会从小孔中喷出。
6. 曲线运动的特点:曲线运动是变速运动,速度方向时刻在改变,但速度大小可能不变,如匀速圆周运动。问题8至10讨论了曲线运动的各种性质,如加速度方向与速度方向的关系。
7. 曲线运动的条件:问题11指出,曲线运动一定有加速度,但加速度可能不变,如匀速圆周运动。同时,曲线运动时,物体所受的合外力不为零且不一定恒定。
8. 物体运动状态与受力的关系:问题12阐述了物体运动状态改变不一定意味着受力情况改变,而恒力作用下的物体不一定做匀变速直线运动,如平抛运动。
9. 运动轨迹的分析:问题13考察了物体在恒定合外力作用下的可能轨迹,只有C选项符合。
10. 渡河问题:问题14中,河水流速变慢不影响垂直河岸的分速度,因此渡河时间不变。
11. 炸弹投掷问题:问题15说明,在炸弹落地前,一系列炸弹在空中的排列成直线,位于飞机的正下方,因为炸弹在空中都做平抛运动。
12. 竖直上抛运动:问题16指出,物体在最高点速度为零,但加速度不为零,仍然等于重力加速度g。
13. 平抛运动的距离与因素:问题17中,平抛运动的最大水平距离取决于物体的高度和初速度。
14. 抛体运动的共同特点:问题18指出,抛体运动(斜抛、竖直上抛、平抛)的加速度都是重力加速度g。
15. 匀速圆周运动的特性:问题19至21涉及匀速圆周运动,它是变加速曲线运动,但角速度、周期等参数保持不变。
16. 角速度和线速度的关系:问题22和23描述了角速度ω和线速度v之间的关系,v=rω,半径r一定时,两者成正比。
以上是针对题目中物理知识的详细解析,涵盖了力学、运动学和动力学等多个方面。