【知识点详解】
1. 时间与时刻的区别:在物理学中,“21点10分”代表一个具体的时刻,而“90分钟”表示时间段,即时间间隔。时刻是时间轴上的一个点,而时间间隔是两点间的一段长度。
2. 位移与路程的定义:位移是从起点到终点的直线距离,可以为0;路程是实际轨迹的长度,不为0。如果卫星绕地球飞行一圈,它的位移为0,因为又回到了起点,但路程是地球周长的距离,不为0。
3. 平均速度与瞬时速度:平均速度是总位移除以总时间,卫星绕地球一圈平均速度为0,因为位移为0,但瞬时速度在任何时候都不为0,因为卫星一直在运动。
4. 加速度与速度变化的关系:加速度是速度变化率,表格中的数据表明④的末速度最大,但变化率最小,因此加速度最小。
5. 弹力分析:根据力的平衡条件,球A受到重力、斜面支持力和挡板的弹力,其中水平向右的弹力和垂直斜面向上的弹力共同抵消了重力的分力,使得球静止。
6. 摩擦力分析:在AC段物体相对皮带有滑动,所以受滑动摩擦力,方向与相对运动方向相反,即水平向左;在CB段物体随皮带一起匀速运动,受静摩擦力保持相对静止,方向与相对运动趋势相反,即水平向右。
7. 合力计算:两力合成,当夹角为90°时合力大小为20N,根据勾股定理,当夹角为120°时,合力大小为20N。
8. 力的分解与合成:要使合力沿OO'方向,需加一个力F',最小的F'应与F的分力垂直,由三角函数关系可知,最小值为Fcosθ。
9. 自由落体运动特性:自由落体运动中,平均速度公式适用于任何时刻,位移差恒定,速度变化快慢相同(即加速度恒定),速度变化量在相等时间内也相等。
10. 上抛运动分析:小球到达最高点时速度为0,但加速度始终为g,不为0;最大高度可通过初速度和重力加速度计算,为v²/2g,此处为35m/s²/2×10m/s²=61.25m;上升时间t=v/g=3.5s。
11. 运动图像分析:甲、乙、丙三质点的s-t图像中,甲在0-t1时间内的位移最大,乙的位移最小,甲、乙的路程可能相同,因为它们可能有相同的最高点。
12. v-t图像分析:甲车的v-t图像是一条斜线,表明速度一直增加;乙车图像从某一速度开始减小到0后再增大,所以乙车速度先减小后增大;在t1到t2时间内,甲车速度始终大于乙车速度,二者间距离先增大后减小。
13. 物理史实:亚里士多德认为力是维持运动的原因,伽利略通过理想斜面实验推翻了这一观点,认为力改变物体运动状态;牛顿提出力的作用是改变速度;惯性的大小只与质量有关,与运动状态无关。
14. 变力作用下的运动:物体在变力作用下,若力的方向不变,大小逐渐减小,物体的速度会持续增大但增大的速率越来越慢,加速度逐渐减小,因为力的大小在减小。
以上是对题目中物理知识的详细解析,涵盖了时间与时刻、位移与路程、速度与加速度、力的作用、摩擦力、合力与分力、自由落体运动、上抛运动、运动图像分析以及物理史实等多个方面的知识点。