【知识点详解】
1. 参考系的选择:小王在电梯启动时感觉高楼向上运动,是因为他选择了自己作为参考系。在相对论中,选择不同的参考系会得出不同的观察结果。
2. 平均速度计算:傅园慧在10秒内游过19米,平均速度是总距离除以时间,即19米/10秒=1.9米/秒,答案是B。
3. 匀变速直线运动:根据匀加速直线运动的规律,速度与位移的关系为v²=2ax,其中v是末速度,v/2是中间速度,a是加速度,x是对应的位移。当速度是v/2时,位移是L/(2²)=L/4。所以,当速度为v时,对应位移是L,因此速度为v/2时的位移是L/4,答案不在给定选项中。
4. 刹车问题:汽车以36km/h(合10m/s)初速度刹车,加速度为-4m/s²(负号表示减速)。刹车后3s内的位移可以用匀变速直线运动公式计算:x=v₀t+at²/2,代入值得x=10×3-4×(3²)/2=9m,所以第3秒内汽车的位移是9m-4m=5m,答案是A。
5. 直线运动的位移与时间关系:位移x与时间t的关系为x=25t+t²,这是二次函数形式,代表匀加速运动。由公式x=vt+(at²)/2可知,a=2m/s²。A项,第1s内的位移是x=25×1+1²=26m;B项,前2s内的平均速度是x/t=(25×2+2²)/2=13m/s;C项,相邻1s内的位移差是Δx=a(T+1)²-T²=2m;D项,任意1s内的速度增量是Δv=at=2m/s。因此,正确答案是C。
6. 追及问题:物体A以4m/s匀速,物体B以10m/s初速度、-2m/s²加速度减速。设追及时间为t,B减速到停止的时间t₁=|vB|/a=10/2=5s。在B停止前,A追上B需满足sA=sB,即4t=10t-1/2×2×t²,解得t=5s,但在t=5s时B已经停下,A还需走B停止时的位移,即4×5=20m。因此,A追上B的总时间是5s+20/4s=7.5s,不在给定选项中。
7. 质点的可视为质点条件:在物体大小和形状对研究问题影响可忽略时,物体可以视为质点。B项中,研究子弹轨迹时,子弹大小可以忽略,可以视为质点。
8. 月球上的物理现象:月球上没有空气,所以没有空气阻力。A项,有空气时,羽毛受到空气阻力影响较大,下落慢;B项,无空气时,羽毛和硬币下落一样快;C项和D项,由于没有空气阻力,二者同时落地。所以,正确答案是B和D。
9. v-t图像分析:A项,比较加速度要看斜率,图像无法判断;B项,A质点平均速度为(12-0)/12=1m/s;C项,12s末A、B距离为vAt-1/2at²,计算得到27m;D项,A、B相遇时vAt=vBt-1/2at²,代入数据得到12s末相遇。因此,正确答案是B和D。
10. 匀加速直线运动的理解:匀加速直线运动中,加速度恒定,与速度的正负无关。B项正确,加速度大小与速度变化量无关,与速度变化快慢有关,D项正确。
11. s-t图像分析:图像斜率表示速度,负斜率表示负速度,即反向运动。1s末速度为-1.5m/s,A错误;整个图像斜率为常数,表示匀速直线运动,速度为-0.5m/s,B正确;C错误;1s内平均速度为-1.5m/s,D错误。
12. 自由落体运动分析:小球在相同时间间隔内下落砖块数相同,说明是匀加速运动。加速度a=d/T²,位置3的速度为d/T。
13. 测定重力加速度实验:通过打点计时器测量自由落体的重力加速度,采用的方法是通过纸带上的点间距来估算速度和加速度。
这些知识点涵盖了高中物理的多个核心概念,包括参考系、平均速度、匀变速直线运动、追及问题、质点模型、月球上的物理现象、v-t图像分析、匀加速直线运动的理解、s-t图像分析、自由落体运动以及测量重力加速度的实验。