【知识点详解】
1. 功和能量守恒:题目中提到的选择题涉及到摩擦力做功的问题。摩擦力做功的特点是取决于物体的相对位移,它可能是正功、负功或者零功。例如,问题1指出摩擦力不一定做负功,滑动摩擦力可以不做功。这与能量守恒定律相联系,因为摩擦力做功会转化为热能。
2. 功的概念与计算:问题2中比较了两种情况下的功,一个是水平面上,另一个是沿斜面。由于力的作用方向与位移方向相同或不同,所做的功也会有所不同。功的计算公式是W=Fs.cosθ,其中F是力,s是位移,θ是力与位移之间的夹角。题目中并未给出足够的信息来确定具体功的大小,所以答案是不确定的。
3. 平抛运动与动能:问题3和问题7考察了平抛运动的特性。平抛运动是物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。在这种情况下,物体的动能和势能相互转化,但总机械能保持不变。因此,速度的增量只与时间有关,与初始速度无关。
4. 摩擦力与功率:问题4涉及人在跑步机上的运动,摩擦力在这里起到动力作用。人对皮带做功,这个功的功率等于摩擦力与皮带速度的乘积,而不是重力与速度的乘积。
5. 子弹射穿木板问题:问题5中,子弹射穿木板,其动能在穿透过程中不断减小,直至最后为零。因此,子弹刚穿过第一块木板时的速率是射入时速率的根号9/10,即V0 * √(9/10)。
6. 水平恒力做功:问题6讨论了在水平面上施加恒力时物体动能的变化。在恒力作用下,动能随时间线性增长,直到达到最大值,即物体速度达到最大值。
7. 平抛运动与位移关系:问题7中,平抛物体的水平位移x和竖直位移y的关系由运动学方程决定。在给定角度θ时,x和y的关系可以通过tanθ = y/x得出。
8. 小船渡河问题:问题8中,小船的渡河问题涉及到速度合成。当船头垂直于河岸时,渡河时间最短,但不一定是位移最短。如果水速大于船速,船不能垂直渡河到对岸。
9. 太空锻炼设备:问题10提到了在太空中进行锻炼的器械选择。在失重环境下,哑铃和跑步机无法正常使用,而弹簧拉力器依靠弹性势能工作,可以在太空中使用。
10. 第一宇宙速度:第一宇宙速度是环绕地球表面运动所需的最小速度,也是近地轨道卫星的运行速度。它是发射卫星进入轨道的最低发射速度。
11. 万有引力与轨道变化:质量密集区会改变月球的引力场,从而影响探测器的轨道参数。
12. 地球自转周期与向心力:当地球自转速度超过一定值时,赤道上的物体因离心力过大而无法保持在地球上。最小自转周期可通过地球的质量、半径、重力加速度和万有引力常量计算得出。
13. 同步卫星与地球自转:同步卫星的加速度和速率与地球表面物体随地球自转的加速度和速率存在比例关系,这些比例关系可以通过地球半径、同步卫星高度和重力加速度来确定。
14. 距离地面高度与重力加速度:在距离地面H=R的高度,重力加速度会减小,根据万有引力公式和地球的质量、半径以及高度可以计算新的重力加速度。
以上是对高一物理期中考试试卷中涉及的知识点的详细解析,涵盖了摩擦力、功、动能、平抛运动、万有引力、第一宇宙速度等多个重要概念。