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甘肃省张掖市第二中学2020届高三9月月考物理试卷
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物理
一、单项选择题（本大题共有10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个答案中只有一项符合题目要求）
1．如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板
为参照物，下列说法正确的是( )
A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v
B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v
C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为v
D．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v
2．下列运动不可能发生的是( )
A．物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0
B．两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小
C．物体的加速度和速度方向相同，而速度在减小
D．物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大
3．一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程的最后1 s初的瞬时速度的大小和最后1 s内的位移大小分别是(g取10 m/s2)( )
A.10 m/s，10 m B.10 m/s，5 m
C.5 m/s，5 m D.由于不知道初速度的大小，故无法计算
4．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直线运动，
运动过程中B受到的摩擦力( )
A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小
5．如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于A受力的个数，下列说法中正确的是( )
A．A一定受两个力作用
B．A一定受四个力作用
C．A可能受三个力作用
D．A受两个力或者四个力作用
6．如图所示，用平行于斜面体A的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上，在物块P上施加沿斜面向上的推力F，整个系统处于静止状态．下列说法正确的是( )
A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力
B．弹簧的弹力一定沿斜面向下
C．地面对斜面体A的摩擦力水平向左
D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小
7．轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动，在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是( )
A．F1保持不变，F2逐渐增大
B．F1保持不变，F2逐渐减小
C．F1逐渐增大，F2保持不变
D．F1逐渐减小，F2保持不变
8．下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律又称惯性定律，所以惯性定律与惯性的实质相同
B．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持
C．牛顿运动定律和动量守恒定律既适用于低速、宏观的物体，也适用于高速、微观的粒子
D．牛顿第三定律揭示了一对平衡力的相互关系
9．甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位
移—时间(x－t)图象如图所示，由图象可以看出在0～4 s内( )
A．甲、乙两物体始终同向运动
B．第4 s末时，甲、乙两物体间的距离最大
C．甲的平均速度等于乙的平均速度
D．乙物体一直做匀加速直线运动
10．重力为G的两个完全相同的小球，与水平面的动摩擦因数均为μ．竖直向上的较小的力F作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角α＝60°，如图所示．缓慢增大F，到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．地面对球的支持力变大，摩擦力变大
B．地面对球的支持力变小，摩擦力变小
C．球刚开始运动时，地面对球没有支持力
D．球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大
二、多项选择题（本大题共有5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个答案中有多项符合题目要求，全部选对的4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11．如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO的A端和BO的B端固定，平衡
时AO水平，BO与水平方向的夹角为60°．AO的拉力F1和BO的拉力
F2与物体重力的大小关系是( )
A．F1>mg B．F1mg
12．如图所示，质量为m的滑块在水平面上向左撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则( )
A．滑块向左运动过程中，始终做减速运动
B．滑块向右运动过程中，始终做加速运动
C．滑块与弹簧接触过程中最大加速度为
D．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x＝ 时，物体的速度最大
13．如图所示，质量不计的水平横梁AB的A端插入竖直墙壁内，另一端装有一个轻质小滑轮B，一轻绳的一端C固定于该墙壁上，另一端跨过光滑小滑轮后悬挂一质量为m＝5 kg的物体，其中∠CBA＝30°，重力加速度g取10 m/s2，那么，横梁AB对小滑轮的作用力的大小和方向分别为( )
A．25 N，方向沿着A→B方向水平向右
B．25 N，方向沿着竖直向上的方向
C．50 N，方向沿着∠CBD的角平分线方向与BC绳子的夹角为120°斜向上
D．50 N，方向沿着∠CBD的角平分线方向与AB横梁的夹角为30°斜向上
14．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由题给数据可以得出（ ）
A．木板的质量为1 kg B．2 s~4 s内，力F的大小为0．4 N
C．0~2 s内，力F的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为0．2
vx
vy
15．2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图象如图甲、图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
A．无人机在t1时刻处于失重状态 B．无人机在0～t2这段时间内沿曲线飞行
C．无人机在t2时刻上升至最高点 D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动
三、实验题（本大题共有3小题，16题3分；17题7分；18题8分。共18分）
16．(3分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点．
B．只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧秤的示数F′和细绳的方向，按同样比例做出力F′的图示．
C．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．
D．记下两只弹簧秤的示数F1、F2及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例做出力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F．
E．比较力F′与F，可以看出，它们在实验误差范围内是相等的．
F．把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O．
上述步骤中，正确的顺序是 (填写步骤前面的字母)．
17．（7分）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验．
(1) 实验中还需要的测量工具有：________．
(2) 如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x．由图可知：图线不通过原点的原因是________________；弹簧的劲度系数k＝________N/m(计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)．
(3) 如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F－L图象，下列正确的是( )
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比
18．（8分）
(1) 在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减小实验误差的是________．
A．选取计数点时，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．适当增加挂在细绳下钩码的个数
(2) 某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，由图可知纸带的加速度a＝________m/s2，在打D点时纸带的速度vD＝________m/s(保留两位有效数字)，F到G的距离xFG＝ ________cm．
四、计算题(本大题共4小题。请写出必要的文字说明和演算步骤。只有最后答案的不给分)
19．（8分）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500 N，则物块的质量最大为多少？
20．（8分）如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t＝0)，A、B两车的v－t图象如图乙所示．已知B车在第1 s内与A车的距离缩短了x1＝12 m．
(1) 求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小．
(2) 若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时(t＝0)两车的距离x0应满足什么条件？
21．（10分）如图所示，一物体以v0＝2 m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t＝1 s。已知斜面长度L＝1.5 m，斜面的倾角θ＝30°，重力加速度取g＝10 m/s2。求：
(1) 物体滑到斜面底端时的速度大小；
(2) 物体沿斜面下滑的加速度大小和方向；
(3) 物体与斜面间的动摩擦因数。
22．（16分）在粗糙水平面上,一电动玩具小车以v0=4m/s的速度做匀速直线运动，其正前方平铺一边长为L=0.6m的正方形薄板，小车在到达薄板前某处立即撤掉驱动力,靠惯性运动s=3m的距离后沿薄板一边的中垂线平滑地冲上薄板。小车与水平面以及小车与薄板之间的动摩擦因数均为μ1=0.2，薄板与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1，小车质量M为薄板质量m的3倍，小车可看成质点,重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小车冲上薄板时的速度大小；
(2)小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小。
物理答案
一、单项选择题（本大题共有10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个答案中只有一项符合题目要求）
1．【答案】D
解析：选D 以帆板为参照物，帆船具有朝正东方向的速度v和朝正北方向的速度v，两速度的合速度大小为v，方向朝北偏东45°，故选项D正确。
2．【答案】C
解析：选C 物体做匀速直线运动时，加速度为0，速度不为0；速度变化量大时，加速度不一定大；加速度和速度的方向相同时，即使加速度减小，速度也会增大，加速度大小与速度大小没有必然联系；综上所述，选项A、B、D正确,C错误。
3．【答案】B
【解析】根据竖直上抛运动的对称性， 上升过程的最后1 s和自由下落的第1 s是可逆过程，
所以v＝gt＝10×1 m/s＝10 m/s，
h＝gt2＝×10×12 m＝5 m，故选项B正确。
4．【答案】A
【解析】A、B两物块一起向右做匀减速直线运动时，加速度方向水平向左，大小恒定，由牛顿第二定律可得FfB＝mBa，故B所受的摩擦力方向水平向左，大小为mBa，恒定不变，A正确．
5．【答案】D
解析：选D 若拉力F大小等于A所受的重力，则A与斜面没有相互作用力，所以A就只受到两个力作用；若拉力F小于A所受的重力，则斜面对A产生支持力和静摩擦力，故A应受到四个力作用，故D对。
6．【答案】C
【解析】对物块P受力分析可知，若推力F与弹簧弹力的合力平衡了物块重力沿斜面向下的分力，则无摩擦力，A错误；弹簧处于拉伸或压缩状态，物块P均可能保持静止，B错误；由整体法可知地面对斜面体A的静摩擦力平衡了推力F水平向右的分力，C正确；增大推力F，若物块保持静止，则弹簧的弹力不变，D错误．
7．【答案】B
【解析】以圆环、物块A及轻绳整体为研究对象，受力情况如图甲所示，根据平衡条件得，杆对环的摩擦力F1′＝G，保持不变，杆对环的弹力F2′＝F；以结点O为研究对象，受力情况如图乙所示，由平衡条件得，F＝mgtanθ，物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F逐渐减小，F2′逐渐减小．所以F1′保持不变，F2′逐渐减小，由牛顿第三定律知F1不变，F2减小，选项B正确．
8．【答案】B
【解析】牛顿第一定律又称惯性定律，但是惯性定律与惯性的实质是不相同的，A错误；伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持，B正确；牛顿运动定律适用条件为：宏观，低速，对微观，高速度运动不再适用。动量守恒定律具有普适性，既适用于低速，也适用于高速运动的粒子，C错误；牛顿第三定律揭示了一对作用与反作用力的相互关系，D错误。
9．【答案】C
解析 由题图可知在0～2 s内，甲、乙同向运动，在2～4 s内两者反向运动，选项A错误；第4 s末两物体相遇，两物体间的距离不是最大，选项B错误；由题图知在0～4 s内，甲、乙的位移都是2 m，故平均速度相等，选项C正确；根据图线斜率的绝对值等于速度的大小，可知乙物体一直做匀速直线运动，选项D错误．
10．【答案】D
【解析】先用整体法，将两小球看成一整体，F增大，则地面对小球的支持力变小，但不会变为零，A、C错误．再用隔离法，取左边的小球为研究对象，因为F增大，绳子的拉力FT增大，那么FT在水平面上的分量增大，所以地面对小球的摩擦力变大，B错误，D正确．
二、多项选择题（本大题共有5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个答案中有多项符合题目要求，全部选对的4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11．【答案】BD
【解析】以结点O为研究对象，分析受力，利用平行四边形定则画出各力，可知，F2>mg，F1
【解析】以滑块为研究对象分析受力可知，滑块向左接触弹簧的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧弹力和摩擦力作用，且弹簧的弹力逐渐增大，即滑块所受合力始终与运动方向相反，故滑块一直做减速运动，所以A项正确；滑块向右运动过程受向右弹力和向左的摩擦力，当弹力等于摩擦力时速度最大，则滑块向右先加速再减速，B项错误；当弹簧的压缩量为x0时，弹簧弹力最大，滑块所受合力最大，由牛顿第二定律有kx0＋μmg＝ma，故此时滑块的加速度最大为a＝，所以C项正确；在滑块向右运动过程中，先做加速度减小的加速运动，当弹簧形变量x＝时，弹簧弹力F＝kx＝μmg，滑块所受合力为零，加速度为零，速度最大．所以D项正确．
13．【答案】CD
【解析】对滑轮受力分析如图所示，滑轮受到绳子的作用力为两段绳中拉力F1和F2的合力F，因同一根绳张力处处相等，则F1＝F2＝G＝mg，由于拉力F1和F2的夹角为120°，则由几何知识得横梁AB对小滑轮的作用力方向沿着∠CBD的角平分线方向与BC绳子的夹角为120°斜向上，F支＝F1＝mg＝5×10 N＝50 N，故C、D正确．
14．【答案】AB
【解析】结合两图像可判断出0~2 s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；2~5 s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿第二运动定律，对2~4 s和4~5 s列运动学方程，可解出质量m为1 kg，2~4 s内的力F为0．4 N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ，故D错误。
15．【答案】BD
【解析】依据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，则无人机有竖直向上的加速度，那么处于超重状态，不是失重状态，故A错误；由图象可知，无人机在0～t2这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动，即物体沿曲线上升，故B正确；无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在t2时刻没有上升至最高点，故C错误；无人机在t2～t3时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D正确。
三、实验题（本大题共有3小题，16题3分；17题7分；18题8分。共18分）
16．【答案】AFDBEC（3分）
【解析】实验步骤本着先安装设备(或者实验器材)，然后进行测量的思路进行设计，同时注意操作的先后逻辑以及简单易行的原则，由此可知该实验步骤为：AFDBEC．
17．【答案】(1)毫米刻度尺（1分） (2)弹簧有重力（2分） 4.9（2分） (3)B（2分）
【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要毫米刻度尺．
(2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，则k＝＝4．9 N/m．由图可知，当F＝0时，x大于零，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，是由于弹簧自身的重力造成的，故图线不过原点的原因是弹簧有自重，实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重．
(3)在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，A错误；在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，B正确，C错误；弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．
18．【答案】(1)ACD（2分，必须选全）(2)0.75 m/s2（2分）0.40 m/s（2分）5.90 cm（2分）
解析 (2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0．1 s．设相邻计数点O、A、B、C、D、E、F之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，小车的加速度由逐差法有a＝ ，即a＝＝＝0．75 m/s2．根据匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出打D点时纸带的瞬时速度大小vD＝＝0．40 m/s．由于Δx＝aT2＝0．75 cm，所以xFG＝xEF＋Δx＝5．15 cm＋0．75 cm＝5．90 cm．
四、计算题(本大题共4小题。请写出必要的文字说明和演算步骤。只有最后答案的不给分)
19．（8分）【答案】m=150kg
解析 对物块受力分析如图所示，由平衡条件可得：
T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，带入数据解得：m=150kg。
20．（8分）【答案】 (1)12 m/s 3 m/s2 (2)x0>36 m
解析 (1)在t1＝1 s时A车刚启动，两车间缩短的距离x1＝vBt1
代入数据解得B车的速度vB＝12 m/s A车的加速度a=
将t2＝5 s和其余数据代入解得A车的加速度大小a＝3 m/s2
(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v－t图象的t2＝5 s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则x＝vB(t1＋t2)代入数据解得x＝36 m
因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离x0应满足条件：x0>36 m．
21．（10分）【答案】(1)1 m/s (2)1 m/s2 方向沿斜面向上 (3)
解析 (1)设物体滑到斜面底端时速度为v，则有：L＝t，
代入数据解得：v＝1 m/s。
(2)因v
Ff－mgsin θ＝ma FN＝mgcos θ
Ff＝μFN 联立解得：μ＝，代入数据解得：μ＝。
22．（16分）【答案】(1)小车冲上薄板时的速度大小2m/s；
(2)小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小1.25m
解析 (1)设小车刹车后加速度大小为a1,由牛顿第二定律得：μ1Mg=Ma1①
代入数据得：a 1=μ 1g=0．2×10=2m/s
设小车刚冲上薄板时速度为v1,由运动学公式,有：v12−v02=−2a 1s②
①②联立,得：v 1=2m/s③
(2)小车冲上薄板后,薄板上下两表面受到的摩擦力方向相反,设薄板的加速度为加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：μ 1Mg−μ 2(M+m)g=ma 2④
代入数据：a 2=2m/s2
小车冲上薄板后,薄板以a2加速,车仍以a1减速，设经时间t两者共速，则：v 1−a 1t=a 2t⑤
得2−2t=2t 联立④⑤并代入数据,得：t=0.5s v 2=1m/s
该段时间,小车的位移：x1=0.75m；薄板的位移：x2=0.25m，
由于x 1−x2
得：a 3=μ 2g=1m/s2
设车与薄板共同减速的位移大小为x3,有：0−v22=2a 3x 3⑧
⑦⑧式联立,得x3=0.5m
所以小车从刚冲滑板到停止时位移的大小：x=x 1+x 3=1.25m⑨
答：(1)小车冲上薄板时的速度大小2m/s；
(2)小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小1.25m
一、单项选择题（本大题共有10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个答案中只有一项符合题目要求）
1．如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板
为参照物，下列说法正确的是( )
A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v
B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v
C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为v
D．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v
2．下列运动不可能发生的是( )
A．物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0
B．两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小
C．物体的加速度和速度方向相同，而速度在减小
D．物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大
3．一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程的最后1 s初的瞬时速度的大小和最后1 s内的位移大小分别是(g取10 m/s2)( )
A.10 m/s，10 m B.10 m/s，5 m
C.5 m/s，5 m D.由于不知道初速度的大小，故无法计算
4．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直线运动，
运动过程中B受到的摩擦力( )
A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小
5．如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于A受力的个数，下列说法中正确的是( )
A．A一定受两个力作用
B．A一定受四个力作用
C．A可能受三个力作用
D．A受两个力或者四个力作用
6．如图所示，用平行于斜面体A的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上，在物块P上施加沿斜面向上的推力F，整个系统处于静止状态．下列说法正确的是( )
A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力
B．弹簧的弹力一定沿斜面向下
C．地面对斜面体A的摩擦力水平向左
D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小
7．轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动，在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是( )
A．F1保持不变，F2逐渐增大
B．F1保持不变，F2逐渐减小
C．F1逐渐增大，F2保持不变
D．F1逐渐减小，F2保持不变
8．下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律又称惯性定律，所以惯性定律与惯性的实质相同
B．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持
C．牛顿运动定律和动量守恒定律既适用于低速、宏观的物体，也适用于高速、微观的粒子
D．牛顿第三定律揭示了一对平衡力的相互关系
9．甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位
移—时间(x－t)图象如图所示，由图象可以看出在0～4 s内( )
A．甲、乙两物体始终同向运动
B．第4 s末时，甲、乙两物体间的距离最大
C．甲的平均速度等于乙的平均速度
D．乙物体一直做匀加速直线运动
10．重力为G的两个完全相同的小球，与水平面的动摩擦因数均为μ．竖直向上的较小的力F作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角α＝60°，如图所示．缓慢增大F，到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．地面对球的支持力变大，摩擦力变大
B．地面对球的支持力变小，摩擦力变小
C．球刚开始运动时，地面对球没有支持力
D．球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大
二、多项选择题（本大题共有5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个答案中有多项符合题目要求，全部选对的4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11．如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO的A端和BO的B端固定，平衡
时AO水平，BO与水平方向的夹角为60°．AO的拉力F1和BO的拉力
F2与物体重力的大小关系是( )
A．F1>mg B．F1
12．如图所示，质量为m的滑块在水平面上向左撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则( )
A．滑块向左运动过程中，始终做减速运动
B．滑块向右运动过程中，始终做加速运动
C．滑块与弹簧接触过程中最大加速度为
D．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x＝ 时，物体的速度最大
13．如图所示，质量不计的水平横梁AB的A端插入竖直墙壁内，另一端装有一个轻质小滑轮B，一轻绳的一端C固定于该墙壁上，另一端跨过光滑小滑轮后悬挂一质量为m＝5 kg的物体，其中∠CBA＝30°，重力加速度g取10 m/s2，那么，横梁AB对小滑轮的作用力的大小和方向分别为( )
A．25 N，方向沿着A→B方向水平向右
B．25 N，方向沿着竖直向上的方向
C．50 N，方向沿着∠CBD的角平分线方向与BC绳子的夹角为120°斜向上
D．50 N，方向沿着∠CBD的角平分线方向与AB横梁的夹角为30°斜向上
14．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由题给数据可以得出（ ）
A．木板的质量为1 kg B．2 s~4 s内，力F的大小为0．4 N
C．0~2 s内，力F的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为0．2
vx
vy
15．2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图象如图甲、图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
A．无人机在t1时刻处于失重状态 B．无人机在0～t2这段时间内沿曲线飞行
C．无人机在t2时刻上升至最高点 D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动
三、实验题（本大题共有3小题，16题3分；17题7分；18题8分。共18分）
16．(3分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点．
B．只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧秤的示数F′和细绳的方向，按同样比例做出力F′的图示．
C．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．
D．记下两只弹簧秤的示数F1、F2及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例做出力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F．
E．比较力F′与F，可以看出，它们在实验误差范围内是相等的．
F．把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O．
上述步骤中，正确的顺序是 (填写步骤前面的字母)．
17．（7分）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验．
(1) 实验中还需要的测量工具有：________．
(2) 如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x．由图可知：图线不通过原点的原因是________________；弹簧的劲度系数k＝________N/m(计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)．
(3) 如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F－L图象，下列正确的是( )
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比
18．（8分）
(1) 在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减小实验误差的是________．
A．选取计数点时，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．适当增加挂在细绳下钩码的个数
(2) 某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，由图可知纸带的加速度a＝________m/s2，在打D点时纸带的速度vD＝________m/s(保留两位有效数字)，F到G的距离xFG＝ ________cm．
四、计算题(本大题共4小题。请写出必要的文字说明和演算步骤。只有最后答案的不给分)
19．（8分）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500 N，则物块的质量最大为多少？
20．（8分）如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t＝0)，A、B两车的v－t图象如图乙所示．已知B车在第1 s内与A车的距离缩短了x1＝12 m．
(1) 求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小．
(2) 若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时(t＝0)两车的距离x0应满足什么条件？
21．（10分）如图所示，一物体以v0＝2 m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t＝1 s。已知斜面长度L＝1.5 m，斜面的倾角θ＝30°，重力加速度取g＝10 m/s2。求：
(1) 物体滑到斜面底端时的速度大小；
(2) 物体沿斜面下滑的加速度大小和方向；
(3) 物体与斜面间的动摩擦因数。
22．（16分）在粗糙水平面上,一电动玩具小车以v0=4m/s的速度做匀速直线运动，其正前方平铺一边长为L=0.6m的正方形薄板，小车在到达薄板前某处立即撤掉驱动力,靠惯性运动s=3m的距离后沿薄板一边的中垂线平滑地冲上薄板。小车与水平面以及小车与薄板之间的动摩擦因数均为μ1=0.2，薄板与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1，小车质量M为薄板质量m的3倍，小车可看成质点,重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小车冲上薄板时的速度大小；
(2)小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小。
物理答案
一、单项选择题（本大题共有10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个答案中只有一项符合题目要求）
1．【答案】D
解析：选D 以帆板为参照物，帆船具有朝正东方向的速度v和朝正北方向的速度v，两速度的合速度大小为v，方向朝北偏东45°，故选项D正确。
2．【答案】C
解析：选C 物体做匀速直线运动时，加速度为0，速度不为0；速度变化量大时，加速度不一定大；加速度和速度的方向相同时，即使加速度减小，速度也会增大，加速度大小与速度大小没有必然联系；综上所述，选项A、B、D正确,C错误。
3．【答案】B
【解析】根据竖直上抛运动的对称性， 上升过程的最后1 s和自由下落的第1 s是可逆过程，
所以v＝gt＝10×1 m/s＝10 m/s，
h＝gt2＝×10×12 m＝5 m，故选项B正确。
4．【答案】A
【解析】A、B两物块一起向右做匀减速直线运动时，加速度方向水平向左，大小恒定，由牛顿第二定律可得FfB＝mBa，故B所受的摩擦力方向水平向左，大小为mBa，恒定不变，A正确．
5．【答案】D
解析：选D 若拉力F大小等于A所受的重力，则A与斜面没有相互作用力，所以A就只受到两个力作用；若拉力F小于A所受的重力，则斜面对A产生支持力和静摩擦力，故A应受到四个力作用，故D对。
6．【答案】C
【解析】对物块P受力分析可知，若推力F与弹簧弹力的合力平衡了物块重力沿斜面向下的分力，则无摩擦力，A错误；弹簧处于拉伸或压缩状态，物块P均可能保持静止，B错误；由整体法可知地面对斜面体A的静摩擦力平衡了推力F水平向右的分力，C正确；增大推力F，若物块保持静止，则弹簧的弹力不变，D错误．
7．【答案】B
【解析】以圆环、物块A及轻绳整体为研究对象，受力情况如图甲所示，根据平衡条件得，杆对环的摩擦力F1′＝G，保持不变，杆对环的弹力F2′＝F；以结点O为研究对象，受力情况如图乙所示，由平衡条件得，F＝mgtanθ，物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F逐渐减小，F2′逐渐减小．所以F1′保持不变，F2′逐渐减小，由牛顿第三定律知F1不变，F2减小，选项B正确．
8．【答案】B
【解析】牛顿第一定律又称惯性定律，但是惯性定律与惯性的实质是不相同的，A错误；伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持，B正确；牛顿运动定律适用条件为：宏观，低速，对微观，高速度运动不再适用。动量守恒定律具有普适性，既适用于低速，也适用于高速运动的粒子，C错误；牛顿第三定律揭示了一对作用与反作用力的相互关系，D错误。
9．【答案】C
解析 由题图可知在0～2 s内，甲、乙同向运动，在2～4 s内两者反向运动，选项A错误；第4 s末两物体相遇，两物体间的距离不是最大，选项B错误；由题图知在0～4 s内，甲、乙的位移都是2 m，故平均速度相等，选项C正确；根据图线斜率的绝对值等于速度的大小，可知乙物体一直做匀速直线运动，选项D错误．
10．【答案】D
【解析】先用整体法，将两小球看成一整体，F增大，则地面对小球的支持力变小，但不会变为零，A、C错误．再用隔离法，取左边的小球为研究对象，因为F增大，绳子的拉力FT增大，那么FT在水平面上的分量增大，所以地面对小球的摩擦力变大，B错误，D正确．
二、多项选择题（本大题共有5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个答案中有多项符合题目要求，全部选对的4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11．【答案】BD
【解析】以结点O为研究对象，分析受力，利用平行四边形定则画出各力，可知，F2>mg，F1
【解析】以滑块为研究对象分析受力可知，滑块向左接触弹簧的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧弹力和摩擦力作用，且弹簧的弹力逐渐增大，即滑块所受合力始终与运动方向相反，故滑块一直做减速运动，所以A项正确；滑块向右运动过程受向右弹力和向左的摩擦力，当弹力等于摩擦力时速度最大，则滑块向右先加速再减速，B项错误；当弹簧的压缩量为x0时，弹簧弹力最大，滑块所受合力最大，由牛顿第二定律有kx0＋μmg＝ma，故此时滑块的加速度最大为a＝，所以C项正确；在滑块向右运动过程中，先做加速度减小的加速运动，当弹簧形变量x＝时，弹簧弹力F＝kx＝μmg，滑块所受合力为零，加速度为零，速度最大．所以D项正确．
13．【答案】CD
【解析】对滑轮受力分析如图所示，滑轮受到绳子的作用力为两段绳中拉力F1和F2的合力F，因同一根绳张力处处相等，则F1＝F2＝G＝mg，由于拉力F1和F2的夹角为120°，则由几何知识得横梁AB对小滑轮的作用力方向沿着∠CBD的角平分线方向与BC绳子的夹角为120°斜向上，F支＝F1＝mg＝5×10 N＝50 N，故C、D正确．
14．【答案】AB
【解析】结合两图像可判断出0~2 s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；2~5 s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿第二运动定律，对2~4 s和4~5 s列运动学方程，可解出质量m为1 kg，2~4 s内的力F为0．4 N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ，故D错误。
15．【答案】BD
【解析】依据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，则无人机有竖直向上的加速度，那么处于超重状态，不是失重状态，故A错误；由图象可知，无人机在0～t2这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动，即物体沿曲线上升，故B正确；无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在t2时刻没有上升至最高点，故C错误；无人机在t2～t3时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D正确。
三、实验题（本大题共有3小题，16题3分；17题7分；18题8分。共18分）
16．【答案】AFDBEC（3分）
【解析】实验步骤本着先安装设备(或者实验器材)，然后进行测量的思路进行设计，同时注意操作的先后逻辑以及简单易行的原则，由此可知该实验步骤为：AFDBEC．
17．【答案】(1)毫米刻度尺（1分） (2)弹簧有重力（2分） 4.9（2分） (3)B（2分）
【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要毫米刻度尺．
(2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，则k＝＝4．9 N/m．由图可知，当F＝0时，x大于零，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，是由于弹簧自身的重力造成的，故图线不过原点的原因是弹簧有自重，实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重．
(3)在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，A错误；在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，B正确，C错误；弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．
18．【答案】(1)ACD（2分，必须选全）(2)0.75 m/s2（2分）0.40 m/s（2分）5.90 cm（2分）
解析 (2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0．1 s．设相邻计数点O、A、B、C、D、E、F之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，小车的加速度由逐差法有a＝ ，即a＝＝＝0．75 m/s2．根据匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出打D点时纸带的瞬时速度大小vD＝＝0．40 m/s．由于Δx＝aT2＝0．75 cm，所以xFG＝xEF＋Δx＝5．15 cm＋0．75 cm＝5．90 cm．
四、计算题(本大题共4小题。请写出必要的文字说明和演算步骤。只有最后答案的不给分)
19．（8分）【答案】m=150kg
解析 对物块受力分析如图所示，由平衡条件可得：
T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，带入数据解得：m=150kg。
20．（8分）【答案】 (1)12 m/s 3 m/s2 (2)x0>36 m
解析 (1)在t1＝1 s时A车刚启动，两车间缩短的距离x1＝vBt1
代入数据解得B车的速度vB＝12 m/s A车的加速度a=
将t2＝5 s和其余数据代入解得A车的加速度大小a＝3 m/s2
(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v－t图象的t2＝5 s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则x＝vB(t1＋t2)代入数据解得x＝36 m
因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离x0应满足条件：x0>36 m．
21．（10分）【答案】(1)1 m/s (2)1 m/s2 方向沿斜面向上 (3)
解析 (1)设物体滑到斜面底端时速度为v，则有：L＝t，
代入数据解得：v＝1 m/s。
(2)因v
Ff－mgsin θ＝ma FN＝mgcos θ
Ff＝μFN 联立解得：μ＝，代入数据解得：μ＝。
22．（16分）【答案】(1)小车冲上薄板时的速度大小2m/s；
(2)小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小1.25m
解析 (1)设小车刹车后加速度大小为a1,由牛顿第二定律得：μ1Mg=Ma1①
代入数据得：a 1=μ 1g=0．2×10=2m/s
设小车刚冲上薄板时速度为v1,由运动学公式,有：v12−v02=−2a 1s②
①②联立,得：v 1=2m/s③
(2)小车冲上薄板后,薄板上下两表面受到的摩擦力方向相反,设薄板的加速度为加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：μ 1Mg−μ 2(M+m)g=ma 2④
代入数据：a 2=2m/s2
小车冲上薄板后,薄板以a2加速,车仍以a1减速，设经时间t两者共速，则：v 1−a 1t=a 2t⑤
得2−2t=2t 联立④⑤并代入数据,得：t=0.5s v 2=1m/s
该段时间,小车的位移：x1=0.75m；薄板的位移：x2=0.25m，
由于x 1−x2
得：a 3=μ 2g=1m/s2
设车与薄板共同减速的位移大小为x3,有：0−v22=2a 3x 3⑧
⑦⑧式联立,得x3=0.5m
所以小车从刚冲滑板到停止时位移的大小：x=x 1+x 3=1.25m⑨
答：(1)小车冲上薄板时的速度大小2m/s；
(2)小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小1.25m
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