【知识点详解】
1. 物理量及其单位:在国际单位制(SI)中,力的单位是牛顿(N),1 N = 1 kg·m/s²,动能的单位是焦耳(J),电场强度的单位是牛顿/库仑(N/C),电容的单位是法拉(F)或(C/V)。
2. 瞬时速度与平均速度:瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置的速度,而平均速度是物体在一段时间内位移与时间的比值。在交通标志中,限速值指的是瞬时速度的最大值。在400米比赛中,跑完整圈的位移为0,所以平均速度也为0。
3. 物理学史:高中物理中的自由落体运动规律是由伽利略提出的,万有引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测定的,电流的热效应与焦耳定律相关,由焦耳发现,元电荷的数值是由密立根通过油滴实验确定的。
4. 矢量与标量:速度是矢量,具有大小和方向,其正负表示方向;功、电荷量和电势是标量,它们的正负仅表示大小,不表示方向。
5. 超重与失重:当加速度向上时,物体处于超重状态,如电梯上升的启动阶段;加速度向下时,物体处于失重状态,如电梯下降的启动阶段。在电梯从1层到26层的全程中,乘客会经历先超重后失重的过程,但速度方向始终向上,未发生改变。
6. 电容器的充放电:超级电容器在充电时,电压逐渐升高,电流不是恒定的,而是逐渐减小;充电时正极连接电源正极,放电过程是电能转化为其他形式的能量。
7. 力的平衡与摩擦力:若物体静止,受力平衡,摩擦力与拉力相等。在图甲中,男孩施加的拉力小于图乙,因此甲图中木箱受到的摩擦力小于乙图。
8. 静力学平衡:鸟窝静止在三根树杈间,受到的合力为0,即三根树杈对鸟窝的合力等于鸟窝的重力,即mg。鸟窝与树杈之间的力可能包括弹力和摩擦力,而树杈对鸟窝的弹力指向鸟窝的重心以保持平衡。
以上是针对给定文件内容中涉及的物理知识进行的详细解析,涵盖了力、能量、速度、物理学史、电学以及静力学等多个方面。这些知识对于理解和解答高中物理学业水平考试中的相关问题至关重要。