【知识点详解】
1. 功的概念:功是力在物体上产生位移的结果,由公式W=F·d·cosθ得出,其中W是功,F是力,d是位移,θ是力的方向与位移方向之间的夹角。题中提到的选项分析了功与位移、力的关系,说明了做功多少并不只取决于单一因素。
2. 重力势能变化:重力势能E_p=mgh,其中m是质量,g是重力加速度,h是高度。物体克服重力做功,其重力势能增加,因此选项A正确。
3. 起重机拉力与功率的关系:拉力相等是因为货物质量相等,而功率P=Fv,v是速度,表明功率与速度有关,所以即使拉力相等,速度不同功率也会不同。
4. 滑行最大距离的计算:根据动能定理,动能等于摩擦力做的功,滑行距离与摩擦力、质量、初动能有关。两车质量比1:2,动能比2:1,所以滑行距离比是4:1。
5. 传送带问题:货物匀速上升,动能不变,势能增加,因为克服重力做功。
6. 机械能守恒条件:只有保守力做功时,机械能守恒。选项A符合条件,因为抛出的铅球只受重力作用。
7. 红蜡块运动轨迹:红蜡块匀速上升,如果管子加速,蜡块会受到惯性力,实际轨迹可能是曲线。
8. 竖直上抛运动性质:上升和下降经过同一位置时,速度方向相反,但速度大小、位移、受力情况相同,加速度始终为g。
9. 平抛运动特性:平抛运动是初速度水平的匀变速曲线运动,加速度恒为g。
10. 同时落地现象:两小球在竖直方向上都做自由落体运动,所以会同时落地,不论水平方向的初速度如何。
11. 抛体运动时间计算:物体沿斜面上升的时间由水平速度决定,可以利用对称性求解,答案是B。
12. 运动合成:合运动不一定是分运动的代数和,也不一定大于分运动速度;两个分运动直线,合运动可能直线也可能曲线;两个匀速直线运动的合运动一定是直线;匀速直线和匀加速直线的合运动必为曲线。
13. 平抛运动实验:A球的水平距离与初速度和时间有关,而时间由下落高度决定;A、B球同时落地;水平距离与用力大小无关;水平和竖直速度不影响。
14. 平抛运动的竖直分位移与水平分位移相等时,竖直分速度为水平分速度的2倍,瞬时速度为√(v₀² + (2v₀)²)=√5v₀,时间t=2v₀/g,速度变化方向始终竖直向下。
15. 渡河问题:最短渡河时间由垂直河岸的速度决定,与水速无关;最短渡河位移是当船头偏角使得合速度方向垂直于河岸时,此时位移最小可能为d;渡河时间和水速关系取决于船头方向。
16. 机械能守恒实验:该实验验证的是物体在自由下落过程中机械能的转化,通过比较点迹间距离来估算速度变化,进而验证动能和势能的转换。
17. 实验数据分析:分析点迹间的距离变化,计算速度,从而判断动能和势能的变化是否符合机械能守恒定律。
以上内容详细阐述了物理试题中的多个知识点,包括功的概念、能量转化、动力学问题、平抛运动、运动合成与分解、渡河问题以及实验设计与数据分析,这些都是高中物理的重要内容。