河西区重点中学2023-2024学年高三上学期9月月考
物理
一、单选题（本大题共20小题，共80.0分）
1. 2022年1月6日，小陈乘坐D3111号列车从宁波8点49分出发，于9点43分到达台州站，小陈注意到经过三门站站牌时车厢过道显示屏显示速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 8点49分指是时间间隔
B. 题中指的是平均速度
C. 以小陈为参考系，三门站站牌是静止的
D. 研究列车从宁波到台州轨迹时可以把它当作质点来研究
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 速度、加速度、位移、路程都是矢量
B. 任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且在物体上
C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
3. 把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中有一段如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A. 图中所示的纸带，右端与重物相连
B. 可以计算打A点时重物的瞬时速度
C. 打任意相邻两点的时间间隔都相等
D. 可以计算任意两点间的平均速度
4. 如图所示，油桶放在汽车上，与汽车保持相对静止，汽车在水平平直公路上行驶，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速行驶时，油桶受到汽车施加的支持力和摩擦力
B. 加速行驶时，地面受到汽车施加的压力等于汽车和油桶的总重力
C. 匀速行驶时，地面受到汽车施加的压力等于汽车的重力
D. 加速行驶时，汽车与油桶之间的相互作用只有油桶和汽车之间的弹力
5. 2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，6月5日17时42分，神舟十四号飞船与空间站径向端口成功对接，将陈冬、刘洋、蔡旭哲3位航天员送入空间站天和核心舱。下列说法正确的是（ ）
A. 10时44分是指时间间隔
B. 神舟十四号载人飞船刚开始加速飞离地球的过程中，宇航员处于超重状态
C. 研究神舟十四号与天和核心舱对接的技术细节时，可以将飞船看成质点
D. 航天员在空间站中绕地球运动时的惯性比在地面时的惯性大
6. 如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了，这一现象表明（ ）
A. 电梯的加速度方向一定是向上
B. 乘客处于失重状态
C. 电梯一定是在下降
D. 电梯的加速度方向一定是向下
7. 2020年9月6日，未来科学大奖新闻发布会公布：中国科学院院士卢柯获物质科学奖。在物理学的探索和发现过程中，物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。下列关于物理学研究方法的叙述中不正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法
B. 在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法
C. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法
D. 牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上通过逻辑推理得出的规律
8. 在国际单位制中，下列物理量属于基本量的是
A. 力 B. 速度 C. 时间 D. 加速度
9. 质点在水平方向上运动的图像如图所示，取向右为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 末和末质点的速度方向相反
B. 质点在末的加速度小于末的加速度
C. 末质点的加速度方向向右
D. 质点在内的位移大于内的位移
10. 一质点做匀加速直线运动，在时间t内的位移为s，末速度是初速度的3倍，则该质点的加速度为（ ）
A. B. C. D.
11. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。对于火箭在加速上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭受到的合力方向竖直向下
B. 飞船内的宇航员处于超重状态
C. 火箭受到的重力与空气对火箭的作用力是一对相互作用力
D. 飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对平衡力
12. 2021年5月22日10时40分，随着火星探测器“祝融”号的成功登陆，我国成为世界上第二个登陆火星的国家。祝融号质量约，高，设计寿命约92天，静置时其在火星对火星表面的压力约。下列相关说法正确的是（ ）
A. 、、是国际单位制中的基本单位
B. “2021年5月22日10时40分”指的是时间
C. 祝融号对火星的压力与火星对祝融号的支持力是一对平衡力
D. 祝融号在火星上受到火星的引力比其在地球上受到的地球引力小
13. 如图所示为某健身者做竖直方向引体向上体能训练，他两手握紧单杠a、b两点，a、b两点间距离略大于肩宽，身体悬停，接着用力上拉，下颚超过单杠；然后身体下降，最终再次悬停在单杠上。下列说法正确的是（ ）
A. 在上升过程中，人一直处于超重状态
B. 悬停时，人对杠的拉力与人的重力是一对平衡力
C. 若两手握杠的a、b两点距离增大，悬停时每条手臂对躯干的拉力变大
D. 若两手握杠的a、b两点间距离增大，悬停时手与杠之间摩擦力大小不变
14. 如图，质量为2.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.4。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。以下说法不正确的是（ ）
A. 木块对铁箱压力的大小12.5N
B. 水平拉力F的大小71.5N
C. 水平面对铁箱的支持力大小为30N
D. 铁箱的加速度为25m/s2
15. 下列关于弹力的说法中正确的是（ ）
A. 两物体相互接触，就一定会产生相互作用的弹力
B. 两物体不接触，就一定没有相互作用的弹力
C. 笨重的金属块放在木板上，木板会发生形变对金属块施加弹力，而金属块不会发生形变，但因其自身重力会对木板施加压力
D. 运动的小球去挤压弹簧，弹簧会发生形变产生弹力，小球虽不会发生形变，但由于运动会对弹簧产生压力
16. 摩天大楼中有一部从一楼直通顶层的客运电梯，其简化模型如图（甲）所示。电梯受到的拉力F是随时间t变化的。电梯在t=0时由静止开始沿竖直方向运动，F-t图像如图（乙）所示。电梯总质量m=1.0×103kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。根据以上数据估算该摩天大楼的高度为（ ）
A. 50m B. 150m C. 200m D. 300m
17. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打出的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为连续打下的五个点。打B、D两点时纸带的速度分别为vB、vD的大小关系是（ ）
A. B. C. D. 无法确定
18. 在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中，以下做法正确的是( )
A. 平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D. 求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量(和)以及小车质量M，直接用公式求出
19. 在探究加速度与力、质量关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置。力传感器可测出轻绳中的拉力大小；两个滑轮均为轻质的、可自由转动的滑轮（转轴处的摩擦阻力很小，可忽略）；打点计时器接交流电源。实验中保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，释放小车，读取力传感器的读数，并根据打出的纸带计算出相应的小车加速度。实验得到多组（）数据，作图得到图像（在横轴，在纵轴）。下列说法正确的是（ ）
A. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
B. 实验中需要用天平测出砂和砂桶的质量
C. 若图像斜率为，则可知小车的质量为
D. 若所用交流电的实际频率低于，则加速度的测量值偏大
20. 如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（ ）
A. 0~q段图像可能是直线 B. q~段图像可能是直线
C. q D.
二、计算题（本大题共1小题，共20.0分）
21. 倾斜传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图甲所示。在t=0时，将质量m=0.5kg的小物块轻放在传送带上A点处，t=1.5s时物块从B点离开传送带。物块速度随时间变化的图像如图乙所示，设沿传送带向下为运动的正方向，取重力加速度g=10m/s2，求：
(1)0~1.5s时间内物体平均速度的大小；
(2)0~0.5s及0.5s~ 1.5s内小物块加速度的大小；
(3)小物块与传送带之间的动摩擦因数。
河西区重点中学2023-2024学年高三上学期9月月考
物理 答案解析
一、单选题（本大题共20小题，共80.0分）
1. 2022年1月6日，小陈乘坐D3111号列车从宁波8点49分出发，于9点43分到达台州站，小陈注意到经过三门站站牌时车厢过道显示屏显示速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 8点49分指的是时间间隔
B. 题中指的是平均速度
C. 以小陈为参考系，三门站站牌是静止的
D. 研究列车从宁波到台州轨迹时可以把它当作质点来研究
【答案】D
【解析】
【详解】A．8点49分指的是时刻，A错误；
B．题中指的是瞬时速度，B错误；
C．以小陈为参考系，三门站站牌是运动的，C错误；
D．研究列车从宁波到台州轨迹时，列车的形状和大小不影响问题的研究，故可以把它当作质点来研究，D正确。
故选D。
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 速度、加速度、位移、路程都是矢量
B. 任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且在物体上
C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A．路程是标量，故A错误；
B．只有质量分布均匀形状规则的物体，其重心才在几何中心上，并不一定在物体上，故B错误。
C．通常所说的压力、支持力和绳的拉力本质都是弹力，故C正确；
D．摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反，故D错误。
故选C。
3. 把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中有一段如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A. 图中所示的纸带，右端与重物相连
B. 可以计算打A点时重物的瞬时速度
C. 打任意相邻两点的时间间隔都相等
D. 可以计算任意两点间的平均速度
【答案】A
【解析】
【详解】A．纸带加速下落，相邻点迹间距逐渐变大，则图中所示的纸带，左端与重物相连，选项A错误，符合题意；
B．根据两点之间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可以计算打A点时重物的瞬时速度，选项B正确，不符合题意；
C．利用打点计时器打出的任意相邻两点的时间间隔都相等，选项C正确，不符合题意；
D．根据可以计算任意两点间的平均速度，选项D正确，不符合题意；
故选A。
4. 如图所示，油桶放在汽车上，与汽车保持相对静止，汽车在水平平直公路上行驶，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速行驶时，油桶受到汽车施加的支持力和摩擦力
B. 加速行驶时，地面受到汽车施加的压力等于汽车和油桶的总重力
C. 匀速行驶时，地面受到汽车施加的压力等于汽车的重力
D. 加速行驶时，汽车与油桶之间的相互作用只有油桶和汽车之间的弹力
【答案】B
【解析】
【详解】A．匀速行驶时，油桶受力平衡，则只受到汽车施加的支持力和本身的重力作用，选项A错误；
B．加速行驶时，地面受到汽车施加的压力等于汽车和油桶的总重力，选项B正确；
C．匀速行驶时，地面受到汽车施加的压力等于汽车和油桶的总重力，选项C错误；
D．加速行驶时，水平方向油桶受到汽车向前的摩擦力，则汽车与油桶之间的相互作用除了有油桶和汽车之间的弹力外还有摩擦力，选项D错误。
故选B。
5. 2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，6月5日17时42分，神舟十四号飞船与空间站径向端口成功对接，将陈冬、刘洋、蔡旭哲3位航天员送入空间站天和核心舱。下列说法正确的是（ ）
A. 10时44分是指时间间隔
B. 神舟十四号载人飞船刚开始加速飞离地球的过程中，宇航员处于超重状态
C. 研究神舟十四号与天和核心舱对接的技术细节时，可以将飞船看成质点
D. 航天员在空间站中绕地球运动时惯性比在地面时的惯性大
【答案】B
【解析】
【详解】A．10时44分是指时刻，A错误；
B．神舟十四号载人飞船刚开始加速飞离地球的过程中，加速度向上，支持力大于重力，宇航员处于超重状态，B正确；
C．研究神舟十四号与天和核心舱对接的技术细节时，大小不能忽略，不能将飞船看成质点，C错误；
D．航天员的质量不变，故在空间站中绕地球运动时的惯性与在地面时的惯性一样大，D错误。
故选B。
6. 如图所示，轻质弹簧上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了，这一现象表明（ ）
A. 电梯的加速度方向一定是向上
B. 乘客处于失重状态
C. 电梯一定是在下降
D. 电梯的加速度方向一定是向下
【答案】A
【解析】
【详解】AD．由题知乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了，则说明
F弹 > mg
则加速度方向向上，A正确、D错误；
B．因为弹簧的弹力大于铁球的重力，铁球处于超重状态，电梯、乘客也都处于超重状态，B错误；
C．由选项AD可知，小球的加速度方向一定向上，而速度方向可能向上、也可能向下，则电梯可能加速上升，也可能减速下降，C错误；
故选A。
7. 2020年9月6日，未来科学大奖新闻发布会公布：中国科学院院士卢柯获物质科学奖。在物理学的探索和发现过程中，物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。下列关于物理学研究方法的叙述中不正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法
B. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法
C. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法
D. 牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上通过逻辑推理得出的规律
【答案】B
【解析】
【详解】A．忽略物体本身的大小和形状，用质点代替物体，采用的科学方法是理想模型法，故A正确，不符合题意；
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了控制变量法，故B错误，符合题意；
C．在推导匀变速运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里采用微元法，故C正确，不符合题意；
D．牛顿第一定律是牛顿在伽利略等科学家分析的基础上进一步分析事实、再进一步概括、推理得出的定律，故D正确，不符合题意。
故选B。
8. 在国际单位制中，下列物理量属于基本量的是
A. 力 B. 速度 C. 时间 D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】在国际单位制中，长度、时间和质量属于基本物理量，故选C.
9. 质点在水平方向上运动的图像如图所示，取向右为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 末和末质点的速度方向相反
B. 质点在末的加速度小于末的加速度
C. 末质点的加速度方向向右
D. 质点在内的位移大于内的位移
【答案】D
【解析】
【详解】A．图像中，末和末质点的速度均为正值，所以方向相同。故A错误；
BC．图像中，某点切线的斜率表示质点的加速度，由图可知质点在末的加速度大于末的加速度。末质点的加速度为负值，与质点运动方向相反即加速度方向向左。故BC错误；
D．图像中，图线与坐标轴所围面积表示质点的位移，由图可知，质点在内的位移大于内的位移。故D正确。
故选D。
10. 一质点做匀加速直线运动，在时间t内的位移为s，末速度是初速度的3倍，则该质点的加速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，在时间t内由运动学公式得
①
②
又根据题意知
③
由①②③式求得
故选A。
11. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。对于火箭在加速上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭受到的合力方向竖直向下
B. 飞船内的宇航员处于超重状态
C. 火箭受到的重力与空气对火箭的作用力是一对相互作用力
D. 飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A．火箭在加速上升的过程中，加速度向上，所以合外力向上，故A错误；
B．宇航员随火箭一起向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故B正确；
C．一对相互作用力方向相反，而火箭受到的重力与空气对火箭的作用力方向都向下，所以不是一对相互作用力，故C错误；
D．一对平衡力大小相等、方向相反、作用在同一个直线上、作用在同一个物体上，而飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力作用在两个物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
12. 2021年5月22日10时40分，随着火星探测器“祝融”号的成功登陆，我国成为世界上第二个登陆火星的国家。祝融号质量约，高，设计寿命约92天，静置时其在火星对火星表面的压力约。下列相关说法正确的是（ ）
A. 、、是国际单位制中的基本单位
B. “2021年5月22日10时40分”指的是时间
C. 祝融号对火星的压力与火星对祝融号的支持力是一对平衡力
D. 祝融号在火星上受到火星的引力比其在地球上受到的地球引力小
【答案】D
【解析】
【详解】A．、是国际单位制中的基本单位，是导出单位，故A错误；
B．“2021年5月22日10时40分”指的是一个瞬间，为时刻，故B错误；
C．祝融号对火星的压力与火星对祝融号的支持力是一对作用力与反作用力，故C错误；
D．祝融号质量约，由于它在地球表面上受到的万有引力大小近似等于重力，可知约为；根据祝融号在火星表面静置时其对火星表面的压力约，可知它在火星表面上受到的重力约等于，也即祝融号在火星上受到火星的引力约为，所以祝融号在火星上受到火星的引力比其在地球上受到的地球引力小，故D正确。
故选D。
13. 如图所示为某健身者做竖直方向的引体向上体能训练，他两手握紧单杠a、b两点，a、b两点间距离略大于肩宽，身体悬停，接着用力上拉，下颚超过单杠；然后身体下降，最终再次悬停在单杠上。下列说法正确的是（ ）
A. 在上升过程中，人一直处于超重状态
B. 悬停时，人对杠的拉力与人的重力是一对平衡力
C. 若两手握杠的a、b两点距离增大，悬停时每条手臂对躯干的拉力变大
D. 若两手握杠的a、b两点间距离增大，悬停时手与杠之间摩擦力大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在上升过程中，人先加速向上后减速向上，加速度先向上后向下，人先超重后失重，A错误；
B. 悬停时，杠对人的拉力与人的重力是一对平衡力，B错误；
C. 设手臂与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件得
解得
若两手握杠的a、b两点距离增大，θ增大，悬停时每条手臂对躯干的拉力变大，C正确；
D. 根据平衡条件得
若两手握杠的a、b两点间距离增大，θ增大，悬停时手与杠之间摩擦力大小增大，D错误。
故选C。
14. 如图，质量为2.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.4。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。以下说法不正确的是（ ）
A. 木块对铁箱压力的大小12.5N
B. 水平拉力F的大小71.5N
C. 水平面对铁箱的支持力大小为30N
D. 铁箱的加速度为25m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】A．对木块受力分析，设木块与铁箱的摩擦力为f1，在竖直方向根据平衡条件有
解得
故A正确，不符合题意；
D．对木块，在水平方向根据牛顿第二定律有
解得
则铁箱的加速度为25m/s2，故D正确，不符合题意；
B．铁箱与水平面间的摩擦力为
对整体受力分析，根据牛顿第二定律
解得
故B错误，符合题意；
C．铁箱对水平面的压力为
则水平面对铁箱的支持力大小为30N，故C正确，不符合题意。
故选B。
15. 下列关于弹力的说法中正确的是（ ）
A. 两物体相互接触，就一定会产生相互作用的弹力
B. 两物体不接触，就一定没有相互作用的弹力
C. 笨重的金属块放在木板上，木板会发生形变对金属块施加弹力，而金属块不会发生形变，但因其自身重力会对木板施加压力
D. 运动的小球去挤压弹簧，弹簧会发生形变产生弹力，小球虽不会发生形变，但由于运动会对弹簧产生压力
【答案】B
【解析】
【详解】AB．弹力产生的条件是两物体直接接触，相互挤压，而且发生弹性形变，不接触的物体一定没有弹力，A错误，B正确。
CD．两物体间发生弹力作用时，两物体都会发生形变，想回复原来的状态，给对方施加弹力作用，C、D错误。
故选B。
16. 摩天大楼中有一部从一楼直通顶层的客运电梯，其简化模型如图（甲）所示。电梯受到的拉力F是随时间t变化的。电梯在t=0时由静止开始沿竖直方向运动，F-t图像如图（乙）所示。电梯总质量m=1.0×103kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。根据以上数据估算该摩天大楼的高度为（ ）
A. 50m B. 150m C. 200m D. 300m
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】在0~5s内电梯加速上升，加速度
在5~15s内电梯匀速上升；在15~20s内电梯减速上升，加速度
做出电梯上升的v-t图像，如图
由图像的面积等于位移可知摩天大楼的高度为
故选B。
17. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打出的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为连续打下的五个点。打B、D两点时纸带的速度分别为vB、vD的大小关系是（ ）
A. B. C. D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】依题意，设相邻计数点间时间间隔为，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可得
，
由于
所以可得
故选A。
18. 在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中，以下做法正确的是( )
A. 平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D. 求小车运动加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量(和)以及小车质量M，直接用公式求出
【答案】B
【解析】
【详解】A．平衡摩擦力时应该将木板倾斜，使小车匀速下滑，故A错误；
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，因为不影响平衡，故B正确；
C．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车，故C错误；
D．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量(和)以及小车质量M，使用公式 计算，故D错误。
故选B。
19. 在探究加速度与力、质量关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置。力传感器可测出轻绳中的拉力大小；两个滑轮均为轻质的、可自由转动的滑轮（转轴处的摩擦阻力很小，可忽略）；打点计时器接交流电源。实验中保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，释放小车，读取力传感器的读数，并根据打出的纸带计算出相应的小车加速度。实验得到多组（）数据，作图得到图像（在横轴，在纵轴）。下列说法正确的是（ ）
A. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
B. 实验中需要用天平测出砂和砂桶的质量
C. 若图像的斜率为，则可知小车的质量为
D. 若所用交流电实际频率低于，则加速度的测量值偏大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．因为有力传感器测出小车所受的拉力，则实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，也不需要用天平测出砂和砂桶的质量，选项AB错误；
C．根据牛顿第二定律有
整理得
则图像的斜率
解得小车的质量
选项C错误；
D．若所用交流电实际频率低于，则实际打点周期大，根据可知实际小车加速度比测量值偏小，即加速度的测量值偏大，选项D正确。
故选D。
20. 如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（ ）
A. 0~q段图像可能是直线 B. q~段图像可能是直线
C. q D.
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是
mgsinθ=μmgcosθ
故有
μ=tanθ
解得
θ=arctan37°
θ在0~37°之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsinθ；
θ在37°~90°之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为μmgcosθ；
综合以上分析得其Ff与θ关系如图中实线所示，
故ABC均错误；
D．当θ=37°时
Ff=mgsin37°=0.6mg
即为
故D正确；
故选D。
二、计算题（本大题共1小题，共20.0分）
21. 倾斜的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图甲所示。在t=0时，将质量m=0.5kg的小物块轻放在传送带上A点处，t=1.5s时物块从B点离开传送带。物块速度随时间变化的图像如图乙所示，设沿传送带向下为运动的正方向，取重力加速度g=10m/s2，求：
(1)0~1.5s时间内物体平均速度的大小；
(2)0~0.5s及0.5s~ 1.5s内小物块加速度的大小；
(3)小物块与传送带之间的动摩擦因数。
【答案】(1)；(2) ，方向沿传送带向下；，方向沿斜面向下；(3)，
【解析】
【详解】(1)根据v—t图像与坐标轴所围成的面积表示位移可得物块在0-1.5s所发生的位移为：
则可得物块在这段时间内的平均速度大小为
(2)由v—t图像的斜率表示加速度可得，在物块与传送速度相等前的加速度大小为
方向沿传送带向下；
两者速度相等后的加速度大小为
方向沿斜面向下；
(3)由题意可知，两者速度相等前，传送带对物块的摩擦力沿传送带向下，两者速度相等之后，传送带对物块的摩擦力沿传送带向上，设传送带的倾角为θ，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
