【知识点详解】
1. 物体的平衡与静摩擦力:题目中的问题1涉及到物体P在斜面上的平衡状态。当物体Q放置在P上时,如果没有其他外力作用,P受到的静摩擦力会增大以保持其静止,因此选项D正确。
2. 力的合成与平衡:问题2中,木块受到多个力的作用而保持静止,说明这些力是平衡的。当撤销F1后,如果其他力不变,木块受到的合力将等于F1的大小,即6N,方向与其相反,所以正确答案是C。
3. 引体向上与力的最小化:问题3涉及力学中的杠杆原理,通常在双臂伸直时做引体向上用力最小,因为此时手臂的力臂最长,杠杆效率最高。
4. 惯性的性质:问题4测试了惯性的基本概念,所有物体不论运动状态如何,都有惯性,且惯性的大小只与物体的质量有关,因此D选项正确。
5. 静摩擦力与最大静摩擦力:问题5中,当外力F增大时,木板与墙之间的压力也增大,但静摩擦力并不改变,直到达到最大静摩擦力,因此A选项正确。
6. 力的作用与反作用力:问题6中,人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力与反作用力,遵循牛顿第三定律,故D选项正确。
7. 合力变化与物体运动:问题7中,根据合力随时间的变化,可以推断小球的运动状态。如果各段合力大小相同,作用时间相同,小球将不断加速,因为每次合力作用后小球的速度都会增加,所以C选项正确。
8. 小船过河的速度合成:问题8中,小船的合速度是船在静水中的速度与水流速度的矢量合成,由于船头垂直于河岸,合速度不会与河岸垂直,但一定是小于7m/s的,所以B选项正确。
9. 平抛运动与时间关系:平抛运动的时间只取决于物体的下落高度,而不受水平距离的影响。因此,如果两个小球落在同一位置,即使水平距离相同,它们的初速度和下落时间也可能不同,所以选项A和B可能正确。
10. 摆球与小车运动:问题10中,摆球与竖直方向成θ角,表明小车有加速度,加速度方向与摆球偏离竖直方向的角度有关,加速度大小可以通过摆球的倾斜角度计算,因此C选项正确。
11. 电梯加速上升与牛顿第二定律:乘客在电梯中加速上升,受到的地板支持力应大于其重力,即支持力N = mg + ma,因此D选项正确。
12. 动摩擦因数与加速度:问题12中,物块受到的摩擦力与外力和动摩擦因数有关,由于物块1和2的情况相似,它们的加速度相同,即a1=a2;物块3的加速度取决于外力F与摩擦力的比值,可能大于或等于a1和a2,所以B选项正确。
13. 力的平行四边形法则实验:在验证力的平行四边形法则时,需要测量并记录两个拉力的方向和大小,通过构建力的平行四边形,可以得到这两个力的合力方向和大小,以此来验证力的合成规则。
以上是对试卷中各个物理问题的详细解析,涵盖了力、平衡、惯性、运动合成、摩擦力、加速度等多个物理学基础知识点。