【知识点详解】
1. 质点的概念:在物理学中,质点是一个理想化的模型,当物体的形状、大小以及内部结构对所研究的问题没有影响时,可以将物体简化为一个有质量的点,称为质点。在题目中,飞机、地球公转和汽车在平直公路上行驶的情况,都可以视为质点,而地球自转时,由于地球自身的形状对研究其自转有影响,因此不能视为质点。
2. 参考系的理解:参考系是用来确定物体运动状态的基准。甲车内的同学看到乙车没动,而乙车内的同学看到树木向西移动,这意味着甲乙两车相对于地面都在向东运动,且速度相同。选项D正确。
3. 时间和时刻的区别:时间是指事件持续的时段,如40分钟的课程;而时刻是指特定的时间点,如9:40结束。因此,A、C、D选项中的时间描述都是错误的,B选项正确。
4. 路程和位移的定义:路程是物体实际运动轨迹的长度,而位移是从初始位置到最终位置的直线距离。跑2圈圆周跑道,路程为4πR,位移为0,因为起点和终点相同。
5. 速度的意义:80 km/h是瞬时速度,表示车辆在特定时刻的最大允许速度;100 km是路程,表示到目的地的距离。
6. 瞬时速度的定义:瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置的速度,不是平均速度,也不是在一段距离或时间内。
7. 位移相等的时间判断:甲乙两物体同时同地出发,要使位移相同,需要根据它们各自的运动情况来计算,题目中未给出具体运动信息,无法直接得出答案。
8. 加速度与速度的关系:加速度是速度变化率,与速度的大小无关,A选项错误;速度变化大并不意味着加速度大,还取决于变化所用时间,B选项错误;加速度越大,速度变化越快,C选项正确;加速度方向与速度变化方向相同,不一定与速度方向相同,D选项错误。
9. 匀变速直线运动中,加速度与速度的关系:加速度是恒定的,与速度无关,A选项正确;速度减小时,加速度可能不变,B选项错误;速度为零,加速度可以不为零,例如自由落体的起始时刻,C选项错误;速度增大,加速度仍恒定,D选项错误。
10. 匀加速运动的理解:在匀加速运动中,每一秒末的速度比初速度大2m/s,而不是速度的2倍,A选项错误;B选项描述的不是初速度与前一秒末速度的关系;C选项中“前1s内的初速度”实际上就是前一秒钟的末速度,所以汽车的末速度比这个速度大2m/s,C选项正确;D选项表述正确。
11. 自由落体加速度:在同一地点,所有物体自由下落的加速度相同,与物体质量无关,B选项正确。
12. 自由落体运动的计算:3s末的速度v=gt=10m/s²×3s=30m/s,3s内下落的高度h=1/2 gt²=1/2×10m/s²×(3s)²=45m,B选项正确,D选项错误。
13. 匀变速直线运动的位移公式:根据x=vt+1/2at²,可以推断出初速度v0=4m/s,加速度a=8m/s²,D选项正确。
14. 力的概念:力是物体间的相互作用,不能独立存在,必须有施力物体和受力物体,D选项正确。
15. 重力的理解:任何物体都受到重力作用,不论是否静止,A选项错误;绳子对物体的拉力并非重力,B选项错误;重力是由地球对物体的吸引产生的,C选项错误;重力是施力物体(地球)与受力物体(物体本身)之间的力,D选项正确。
这些题目涉及了物理中的基本概念,如质点、参考系、时间、速度、加速度、位移、路程、重力、自由落体运动等,涵盖了高中物理的基础知识。