【知识点详解】
1. 参考系的选择:在物理学中,参考系是描述物体运动状态的基础。"看山恰似走来迎"选择了船作为参考系,观察者感觉山在移动;"是船行"则选择了山作为参考系,表明是船在移动。这展示了参考系选择对运动描述的影响。
2. 质点概念:质点是一个理想化的物理模型,当物体的大小和形状在研究的问题中可以忽略时,可将其视为质点。选项C正确,质点只关注质量而不考虑其大小。
3. 自由落体运动:自由落体运动是指仅受重力作用的垂直下落运动。选项D正确,它初速度为零,加速度恒定为重力加速度,是匀加速直线运动。
4. 加速度与速度的关系:当加速度方向与速度方向一致时,速度将持续增大,直到加速度变为零。因此,选项B正确。
5. 位移-时间、速度-时间图象:图线1可能表示直线运动,也可能表示曲线运动;时刻和时刻之间的平均速度不一定相同;图线3和4在时间区间[0, t]内的平均速度相等。
6. 中间位置速度与中间时刻速度:对于匀变速直线运动,中间位置的速度通常大于中间时刻的速度,除非物体做匀速直线运动,此时两者相等。选项D错误。
7. 匀加速直线运动中的车厢问题:利用匀加速直线运动的公式,可以解出列车节数。根据题目,设车厢节数为n,可以列出方程,解得n=12,所以B选项正确。
8. v-t图象的理解:从图象可以看出,当t=5s时,a物体追上b物体;t=10s时,两者速度相等但不在同一位置,所以间距不是最大;t=15s时,b物体在a物体前方;t=20s时,两者再次相遇。
9. 测量重力加速度:根据自由落体的运动规律,可以利用小球在不同高度的运动时间来求解重力加速度。根据题目中的时间t1和t2以及高度h,可以计算出g的值,正确表达式为A选项。
10. 伽利略的斜面实验:伽利略通过斜面实验研究自由落体运动,减小了重力的影响,使小球运动时间更易测量,然后通过推理得到了自由落体运动的规律。选项B正确。
11. 匀加速直线运动:在匀加速直线运动中,中间时刻的速度是平均速度,等于初末速度之和的一半,即8m/s;位移中点的速度通常大于平均速度;前一半时间的位移小于后一半时间的位移,但不一定是其一半;同样,前一半位移所用时间不是后一半位移的两倍。选项A正确,B和D错误。
12. 位移与时间的关系:汽车的位移与时间关系符合二次函数,表明汽车在做匀减速直线运动;自行车的位移与时间成线性关系,表明自行车在做匀速直线运动。选项A正确。
13. 匀加速直线运动的物体:在ABC三点间,若AB=BC,物体在AC段的平均速度等于AB段的平均速度,而物体在AB段和BC段的平均速度关系决定于物体的具体运动情况,无法仅凭距离关系判断。
以上内容详细解释了高一物理试题中涉及的参考系、质点概念、自由落体运动、加速度与速度的关系、运动图象分析、匀加速直线运动的性质、测量重力加速度的方法、伽利略斜面实验以及匀变速直线运动的相关知识。这些知识点涵盖了高中物理的基础部分,是学习物理学的重要基础。