【知识点详解】
1. **重力做功**:重力做功是指物体在重力作用下发生位移时,重力所做的功。题目的第一道选择题提到了判断哪些情况中重力做功。选项C“人沿雪坡滑下”,人向下运动,重力方向与位移方向一致,所以重力做功。
2. **功率概念**:功率是描述力在单位时间内做功的多少,是能量转换或传递速率的度量。选项B错误,因为功率不仅与时间有关,还与力和位移的方向及大小有关。选项C正确,功率大意味着做功速度快。
3. **功的计算**:力F对物体做的功取决于力的大小、方向以及沿力的方向的位移。第二题的多选项涉及到不同情况下力做功的比较。由于位移相同但力的方向与位移的夹角不同,力F对物体的功可能会有差异,但合力对物体的总功取决于所有力的矢量合成。
4. **机械能守恒**:在没有外力做功或只有保守力做功的情况下,系统机械能(动能和势能之和)保持不变。题目中提到的ABCD四个选项中,被抛出的铅球在空中运动(选项A)不受非保守力(如摩擦力)影响,因此机械能守恒。
5. **最大速度与阻力的关系**:汽车在水平路面上以最大速度匀速行驶时,牵引力等于阻力。由P=Fv可知,功率P恒定时,最大速度v与阻力f成反比。题中给出了汽车的质量和发动机的额定功率,可以计算最大速度对应的阻力。
6. **曲线运动与合力**:赛车在逆时针减速转弯时,其合外力指向曲线内侧,且与速度方向垂直,以提供向心力。根据题意,赛车减速,说明合外力方向与速度方向成锐角,因此可能的合力示意图应该是切向负方向的。
7. **能量转化与守恒**:石块抛出后,只有重力做功,机械能守恒。落地时,石块的动能等于抛出时的势能减去克服空气阻力所做的功,但由于题目假设不计空气阻力,所以落地动能等于初始势能mgh。
8. **链条的动能**:链条从静止开始释放,只受重力作用,链条上端刚离开桌面时,全部势能转化为动能。链条的势能为mg(L-L/2),因此动能也为mgL/2。
9. **抛体运动**:根据题设,a、b、c的运动轨迹表明它们的初速度和抛射角不同。通过分析轨迹和抛体运动规律,可以判断各选项中的时间和速度关系。
10. **功和能量**:手提物体做功等于物体机械能的增加,重力做功等于物体重力势能的减少。这里手对物体做的功等于物体动能和势能的增加,合外力做功等于物体动能的增加。
11. **小船渡河**:小船渡河问题涉及速度的合成。最短时间渡河时,小船垂直河岸的速度最大,而最短航程渡河时,小船的速度方向与河岸形成一定的角度,使得合速度沿河岸方向的分量最大。
12. **竖直上抛运动**:竖直上抛运动中,速度、加速度、位移随时间的变化关系可以通过运动学公式来确定。题目中的四个图像分别对应了不同的物理量随时间的变化。
13. **平抛运动实验**:平抛运动的时间仅取决于初始高度,与初速度无关。实验中,小球A、B同时落地说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
14. **验证机械能守恒定律实验**:实验中需要用到铁质重锤以保证质量稳定,刻度尺用于测量距离,而不需要秒表,因为打点计时器可以提供时间信息。重锤重力势能的减少等于动能的增加,实验中应先接通电源再释放重锤,以保证准确记录运动过程。
以上就是试卷中涉及的物理知识点,包括重力做功、功率概念、功的计算、机械能守恒、最大速度与阻力的关系、曲线运动与合力、能量转化与守恒、抛体运动、功和能量、小船渡河、竖直上抛运动以及平抛运动实验。