这份试题涵盖了高一物理的多个重要知识点,主要涉及运动的合成与分解、平抛运动、圆周运动、万有引力定律、能量守恒以及机械能的相关概念。下面将逐一解析这些知识点。
1. 运动的合成与分解:试题中的第一题考察了小环在细杆上沿两个方向的分运动。小环水平方向保持匀速,竖直方向受重力作用做匀加速运动,因此答案是C. 匀速运动, 匀加速运动。
2. 平抛运动:第三题指出平抛运动是匀变速曲线运动,轨迹是抛物线,其运动时间只取决于初始高度,与初速度无关。选项D错误,因为时间与初速度v0无关。
3. 圆周运动:第五题涉及到皮带传动装置,根据线速度和角速度的关系,V=ωr,主动轮半径小,其边缘线速度也小,但角速度是相同的,因此A、B两点的角速度之比为1:1,线速度之比为2:1。
4. 人造地球卫星:第六题讨论了卫星轨道半径与速度、周期的关系。卫星的轨道半径越大,根据开普勒第三定律,其周期T越大,而根据万有引力提供向心力,速度v减小,角速度ω也减小,所以答案是B. 角速度越小,周期越大。
5. 万有引力常量:第七题提到测出万有引力常量G的科学家是卡文迪许。
6. 机械能守恒:第十三题指出只有当只有重力做功时,物体的机械能才守恒,符合这个条件的是D. 只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒。
7. 能量转换与守恒:第十题涉及物体下落压缩弹簧的过程,此过程动能不断转化为弹性势能,物体的机械能并不守恒,因为有摩擦力做负功。
8. 月球轨道运动:第九题涉及地球卫星发射速度,要进入椭圆轨道,速度需介于7.9km/s(地球的第一宇宙速度)和11.2km/s(地球的第二宇宙速度)之间,答案是C. 大于 7.9 km/s, 小于 11.2 km/s。
9. 动能和势能转换:第十四题中,P球和Q球的质量不同,当它们在各自的轨迹最低点时,由于动能与质量和速度平方成正比,因此P球的速度不一定大于Q球,但P球的动能可能大于Q球,这取决于它们的质量比和释放高度。对于绳子的拉力,由于P球质量较大,其拉力一定大于Q球。
10. 自由落体与重力势能:第十五题考察动能和重力势能的转换,当动能等于重力势能的2倍时,根据能量守恒,初始的重力势能是mgH,此时物体的总机械能是mgH,所以动能是mgH/2,利用动能公式,可得经历的时间为t=sqrt(2H/g),即B. sqrt(2)。
以上就是试题中的主要知识点解析,涵盖了物理中的基础力学和天体运动等内容,是高一学生需要掌握的核心知识。