【知识点详解】
1. **路程与位移**:在物理学中,路程是物体实际移动轨迹的长度,而位移是从起点到终点的直线距离。在题目的例子中,甲步行和乙骑自行车,他们的起点相同,终点也相同,因此位移相同,但由于路径可能不同,所以路程可能不同。正确答案是D,即路程不同,位移相同。
2. **速度的计算**:速度是衡量物体运动快慢的物理量。在田径比赛中,平均速度是总路程除以总时间。题中提到的信息可以用来计算博尔特全程的平均速度,但无法得出起跑或冲线的瞬时速度。选项C正确。
3. **匀加速直线运动的位移与时间关系**:匀加速直线运动的位移与时间的关系式为2132xtt,其中x是位移,t是时间,v0是初速度,a是加速度。从给定的关系式2132xtt可以解出初速度为3 m/s,选项A正确。
4. **牛顿第三定律**:牛顿第三定律表明,作用力与反作用力总是成对出现,大小相等,方向相反,同时产生,同时消失。因此,头部对球的作用力F与球对头部的反作用力F'大小相等,选项B正确。
5. **弹力与动力**:弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,如弯弓射箭时弓弦对箭的推力。在选项中,只有C弯弓射箭是弹力提供动力的例子。
6. **动摩擦因数**:动摩擦因数μ是滑动摩擦力f与正压力N的比值,即f=μN。实验装置中,动摩擦因数可通过滑动摩擦力示数与压力示数的比值得出,选项C正确。
7. **匀速直线运动**:在v-t图中,直线且斜率为零代表物体做匀速直线运动,因为速度不变。在给出的图5中,只有乙过程中的v-t图是一条水平直线,表示汽车做匀速直线运动。
8. **拱形桥上的汽车**:汽车过拱形桥顶部时,受到向下的重力G和向上的支持力FN,合力提供向心力。汽车速度增大时,所需向心力增大,导致支持力FN减小。因此,汽车速度越大,FN越小,选项D正确。
9. **平抛运动**:平抛运动物体在垂直方向上做自由落体运动,时间只取决于下落高度。由于两个小球的落地点高度相同,它们的飞行时间ta=tb。而在水平方向上,初速度大的物体水平位移更远,因此va>vb,选项D正确。
10. **地球卫星的运动**:在同一轨道上的卫星,由于万有引力提供向心力,它们的运行速度必须相同才能维持轨道。因此,处在同一圆轨道上同向绕行的地球卫星不会相撞,是因为它们的速度大小相同,选项B正确。
以上是对题目中涉及的物理知识点的详细解释,涵盖了路程与位移的区别、速度的计算、匀加速直线运动、牛顿第三定律、弹力、动摩擦因数、匀速直线运动、拱形桥上的向心力、平抛运动以及地球卫星的运动规律。这些知识点是高中物理学习的基础内容,对于理解和解决实际问题具有重要意义。