【知识点详解】
1. 物理试卷的基本结构与考试规则:试卷满分100分,考试时间为90分钟。考生需在答题卡上作答,选择题需用2B铅笔涂写,非选择题使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写。这提示了学生在考试时必须遵循的规范和注意事项。
2. 匀速圆周运动:题目提到质点做匀速圆周运动,其速度改变量是向心加速度的体现,与周期T和线速度v有关。例如,第1题中速度改变量为2πv/T。
3. 曲线运动与位移-时间图象分析:根据位移-时间图象的形状可以判断质点的运动状态。如第2题中,曲线可能表示质点做曲线运动,但不能确定是匀速圆周运动,因为匀速圆周运动的位移图像是圆的一部分。
4. 宇宙空间站轨道调整:通过向外喷气改变速度,可以实现轨道变化。第3题中,若要提高轨道,空间站应沿运动反方向喷气,这会导致其动能减少,势能增加,周期也会随之变大。
5. 人造卫星的周期关系:根据开普勒第三定律,卫星的轨道半径与周期的三次方成正比。第5题中,卫星运行周期与其轨道半径有关,月球周期为30天,轨道半径较小的卫星周期较短,因此答案可能是1到15天之间。
6. 相同密度星球上的卫星运动:质量相等的卫星在星球表面和地球表面做圆周运动,由于密度相同,它们的向心加速度与星球半径成反比,而周期与半径的平方根成正比。第6题中,甲、乙两颗卫星的线速度、向心力和周期之比与半径成一定的比例关系。
7. 竖直上抛运动:小球上抛过程中,只受重力作用,其最大高度、上升时间及速度都与初始速度和重力加速度有关。第7题中,小球上升的最大高度为(v₀²/2g),时间t=2v₀/g,可计算得出具体数值。
8. 摩擦力与动力学问题:当U形槽加速时,物体会受到静摩擦力的作用。第8题中,随着槽加速,物体需受到更大的摩擦力才能保持静止,弹簧压力会增大。
9. 平抛运动与落地速度:平抛运动物体落地速度由初速度和抛出高度决定,且落地速度方向包含水平和垂直两个分量。第9题中,两球落在同一位置,但速度大小和方向可能不同。
10. 圆锥形筒壁上的匀速圆周运动:在"飞车走壁"表演中,演员在不同高度做圆周运动,线速度与半径成正比,角速度与半径成反比。第10题中,A处的线速度大于B处,角速度小于B处,而向心力与速度平方和半径成正比,所以A处的向心力也大于B处。
11. 平抛运动实验的计算:通过闪光照片可以测量平抛物体的初速度和重力加速度。第11题中,可以利用小球在空中运动的时间(相邻两次闪光间隔)来计算重力加速度和初速度。
12. 向心力的验证实验:在圆锥摆实验中,可以通过测量摆球的周期和半径,验证向心力F=mv²/r=mω²r的关系。第12题中,需要测量摆球的周期和摆线长度,进而计算向心力。
这些知识点涵盖了高中物理中的基本概念,如匀速圆周运动、曲线运动、引力、圆周运动的力学性质、平抛运动、摩擦力以及实验测量方法等,这些都是高中物理课程的重点内容。