【知识点解析】
1. **平衡力与作用力与反作用力**:题目中的第一题涉及到平衡力的概念。物体处于静止状态,所受重力与绳子对物体的拉力是一对平衡力,它们大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。第二题中,物体在水平力F作用下静止,说明F、静摩擦力Ff和支持力N共同构成了平衡力系统。当F增大但物体仍静止时,Ff和N可能增大以保持平衡。
2. **运动学与动力学**:第三题考察了竖直上抛运动,考虑空气阻力的影响。在最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒,小物体下落的路程和速度变化量的关系,这涉及到速度、加速度和位移的计算。由于空气阻力的存在,下落过程会更复杂,但根据题目描述无法直接得出s1与s2、△v1与△v2的具体大小关系。
3. **速度图线分析**:第四题通过速度图线分析两个物体的运动状态。速度图线斜率表示加速度,由此可以判断A物体的加速度较大。t1时刻两物体速度相同,但由于A的加速度更大,t2时刻A的速度将会超过B。
4. **惯性制导系统与加速度计**:第五题介绍的是惯性制导系统中的加速度计。当导弹水平向左运动,滑块向左移动,因此加速度的方向为向左。滑块位移S对应的是加速度的平均值乘以时间,所以加速度的大小可以通过S来计算。
5. **牛顿第二定律与摩擦力**:第六题讨论了光滑斜面上物体的下滑情况。只要高度相同,所有物体滑到底端的动能相同,但时间可能不同,因为斜面的倾角会影响物体下滑的加速度。加速度只与重力分量有关,与物体质量无关。
6. **相对速度的判断**:第七题通过高速摄影记录木块的位置,可以推断在t3和t4之间某时刻两木块速度相同,因为两次曝光的间隔相等,而相邻位置间的距离逐渐相等表明速度趋于一致。
7. **斜面问题与牛顿第二定律**:第八题中,物体在斜面上的运动会影响到台秤的读数。若m匀速下滑,台秤示数等于(M + m)g减去mgsinθ;若m加速下滑,台秤示数可能大于(M + m)g,因为摩擦力可能向上;光滑斜面加速下滑,台秤示数等于(M + mcos2θ)g;粗糙斜面减速下滑,摩擦力向上,台秤示数小于(M + m)g。
8. **弹性势能与动力学**:第九题中,当框架对地面压力为零瞬间,意味着弹簧提供的支持力等于重力,因此小球的加速度为g。
9. **空间几何与运动学**:第十题涉及多个物体在不同斜面上滑动的问题。所有物体在某一时刻构成的面是抛物面,因为它们沿各自的斜面滑下,路径是抛物线的一部分,集合起来形成一个共同的抛物面。
**填空题解析**
11. **匀变速直线运动**:物体做匀加速直线运动,利用逐差法可求解初速度和加速度。在第一个3s内的位移是25m,在下一个3s内的位移是61m,可以列出两个公式:v1^2 = 2a(25),(v1 + at)^2 = 2a(61 + 25),解得初速度v1和加速度a。
12. **受力分析与力矩平衡**:物体挂在绳中点,当A点水平向左移动时,绳子承受的张力发生变化。从开始分开到绳断时,物体受到的重力、绳子的拉力和A点对物体的拉力构成力矩平衡,可以计算出物体位移的大小和方向。
13. **能量转换与机械能守恒**:质量为m的木块从A点自由滑下,考虑到能量的转化,如重力势能转化为动能,结合摩擦力的影响,可以计算木块在B点的速度,并进一步求出其动能和势能的变化。
以上内容涵盖了高中物理中的基本概念,如牛顿运动定律、平衡力、摩擦力、加速度计、惯性制导、能量转换、匀变速直线运动、运动图线分析以及受力分析等多个方面。这些知识点是高一物理学习的核心,对于理解和解决实际问题至关重要。