【知识点解析】
1. 质点的概念:质点是一个理想化的物理模型,用来代替实际物体,当物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略时,可将物体视为质点。选项D正确,质点的引入对于简化物理问题具有重要意义。
2. 参考系的理解:煤块在传送带上划出痕迹,表明煤块相对于传送带有相对运动。若以传送带为参考系,煤块会留下痕迹说明它相对于传送带向左运动,因为传送带向右匀速运动。因此答案是C,煤块向左减速运动。
3. 匀变速直线运动的特点:匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,加速度恒定。选项C正确,而A中速度与时间成正比的前提是初速度为零,B和D过于绝对。
4. 矢量的概念:矢量是有大小和方向的物理量。速度、加速度和位移都是矢量,而时间、质量和路程是标量。所以正确答案是D,包含位移、速度的变化量和加速度。
5. 空气阻力的影响:上升和下降过程中,物体受到的空气阻力方向相反。若上升时加速度为a,则下降时加速度为g-a,因为空气阻力向下,且大小不变。所以下降过程中的加速度大小为g-a,选项B正确。
6. 匀加速直线运动:根据匀变速直线运动的公式,如果小球从静止开始匀加速,中间速度为v,则到达终点时的速度v末=√(v²+2ax),其中x是位移,a是加速度。因此小球到达斜面底端的速度为5 m/s,选项B正确。
7. 直线运动图像分析:根据图像,位移与时间平方的关系,表明位移随时间的平方增长,这意味着质点的加速度与时间成正比,即a∝t。由此推断,质点的加速度不是常数,而是随着时间增大。选项A和B错误;位移差Δx=at²,由于a∝t,相邻1秒内的位移差并非恒定,选项B错误;第2秒内的位移不等于2,选项C错误;第3秒内的平均速度v_avg=Δx/Δt=2at,代入a∝t,得出v_avg=2t,因此第3秒内的平均速度为6 m/s,选项D正确。
8. v-t图象分析:根据图象,0~t0时间段内汽车做匀加速运动,0~3t0时间段内汽车先加速后减速,最后停止。加速度大小之比不能直接确定,选项A错误;位移大小之比可以通过面积比得出,0~t0时间段的面积为三角形,0~3t0时间段的面积为梯形,其比例为2:3,选项B错误;平均速度大小之比等于两个时间段的平均速度,即(v0+v1)/2:(v0+v3)/2=1:1,选项C正确,D错误。
9. 时间间隔的理解:时间间隔是指一段时间的长度。选项B和D表示的是持续的时间间隔,而选项A和C表示的是具体的时刻,因此正确答案是B和D。
10. 加速度的含义:“快”在这里指速度变化快慢,即加速度。选项B、C、D中的“快”均指加速度较大,而选项A中的“快”是指行驶速度快。
11. 自由落体与相对速度:钢球在空中下落时,速度随时间增加,相邻钢球之间的间距会逐渐增大,因为它们的速度差随着下落时间的增加而增加。选项B和C正确,而A和D错误,因为相邻钢球间的距离不是恒定的,且落地速度都相同,因为它们的初始速度相同。
12. 运动图象的近似处理:虚线图象代表了实际图象的近似,分析各选项,t1时刻虚线的斜率大于实际,表示加速度被高估,选项A正确;0~t1时间内,虚线的斜率大于实际,意味着平均速度被高估,选项B正确;t1~t2时间内,虚线斜率变大,表示速度增加更快,位移可能被高估,选项C正确;t3~t4时间内,虚线水平,表示速度不变,但实际上车在减速,选项D错误。
13. 位移与时间的关系:质点的位移与时间的平方成正比,公式为s=vt+at²/2,比较给定的公式s=5t^2,可得初速度v=0,加速度a=10m/s²。
14. 子弹穿透木板:子弹通过三块木板的末速度为零,可以使用逆向思维法。若时间比为t1:t2:t3,则末速度为零,初速度相同,加速度相同,所以时间比等于1/(2a):1/a:1/(2a)。若时间相等,位移比为1:2:3。
15. 自由落体实验:在“探究自由落体运动规律”的实验中,计数点1对应的位置需要通过毫米刻度尺测量得出。具体数值需要查看纸带和刻度尺的实际数据来确定。
以上是针对题目中提供的内容所解析的相关物理知识点,涵盖了质点、参考系、匀变速直线运动、矢量、空气阻力、运动图象、时间和速度的关系等多个方面。