2023-2024学年天津市南开区高一（上）期末物理试卷（含解析）

2023-2024学年天津市南开区高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共20小题，共60分。
1.年月日时分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射第颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星，是我国北斗二号工程的第颗备份卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统，为用户提供更可靠服务，并增强信号稳定性。下列说法正确的是( )
A. “年月日时分”指的是时间
B. 北斗导航卫星绕地球运行一周，其路程和位移都是
C. 在观测北斗导航卫星绕地球运行的周期时，可将其看成质点
D. 在描述北斗导航卫星绕地球的运行情况时，以月球为参考系为宜
2.如图所示为公路边上的指示牌，圆牌上显示限速为，方牌上标有“前方区间测速，长度”。一汽车通过监测起点和终点的速度分别为和，通过测速区间的时间为。下列说法正确的是( )
A. 指的是位移
B. 该汽车在测速区间内的平均速度是
C. 起点速度指的是平均速度
D. 该汽车区间测速超速
3.关于惯性下列说法中正确的是( )
A. 汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大
B. 相同的两个推车，载货质量大的更难使其停下来，表明质量大的物体惯性大
C. 汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性也随之改变
D. 被抛出的小球，因为速度的大小和方向都发生了改变，所以其惯性也发生变化
4.关于以下两个斜面实验的说法中正确的是( )
A. 伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因
B. 牛顿使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
C. 伽利略使用图乙斜面进行实验，得出力不是维持物体运动的原因
D. 牛顿使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
5.下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体，速度不一定改变
B. 做曲线运动的物体所受合外力方向与速度方向可能在同一条直线上
C. 做曲线运动的物体，加速度一定改变
D. 曲线运动可以是匀变速运动
6.下列说法错误的是( )
A. 物体的速度变化量越大，加速度一定越大
B. 物体的加速度方向一定与速度变化量方向相同
C. 物体的加速度方向一定与合外力方向相同
D. 物体可能做加速度逐渐增大而速度逐渐减小的运动
7.年月日，吉林省第一届全国龙舟邀请赛在长春市伊通河工业轨迹公园河道上举行。图为龙舟比赛的照片，龙舟在水面上做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A. 龙舟能前进是因为水对船桨的作用力大于船桨对水的作用力
B. 坐在船头的鼓手对座椅的压力大小一定与座椅对鼓手的支持力大小相等
C. 队员对龙舟的压力就是队员受到的重力
D. 龙舟受到的浮力和所有队员对龙舟的压力是一对平衡力
8.图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球所受弹力的情况，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
9.下列单位表示导出单位的是( )
A. B. C. D.
10.关于摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 物体受摩擦力作用时一定受弹力作用
B. 滑动摩擦力的方向总是跟物体运动的方向相反
C. 摩擦力的大小一定和压力的大小成正比
D. 摩擦力总是阻碍物体的运动
11.三个小朋友在操场上玩游戏，他们沿水平方向用大小分别为、和的力拉一木箱。若三个小朋友的方位均不确定，则这三个力的合力的最小值和最大值分别为( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
12.一轻质弹簧原长为，在的拉力作用下伸长了，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
13.某课外兴趣小组开展超重、失重体验与研究。在竖直运行的升降电梯内地板上放一体重计，小郭同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为。某一段时间内，发现体重计示数稳定如图所示。若，则在这段时间内( )
A. 电梯在向下做匀速运动
B. 电梯的加速度为，方向一定竖直向下
C. 电梯在以的加速度向下匀减速运行中
D. 小郭同学的体重变为
14.挂灯笼是我国年俗文化的重要组成部分。图甲中灯笼竖直悬挂在轻绳和的结点处，轻绳与水平杆的夹角为，轻绳恰好水平，、的拉力大小分别为、。现仅将图甲中轻绳缓慢逆时针旋转至图乙所示的位置，与水平杆的夹角也为。则此过程( )
A. 不变、变大 B. 变大、变大
C. 变小、先变小后变大 D. 变大、先变大后变小
15.一个物体从塔顶做自由落体运动下落，经过落地，若，下列说法错误的是( )
A. 塔的高度为 B. 物体落地速度为
C. 第末、第末速度之比为： D. 第内、第内位移之比为：
16.甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的图像如图所示，甲图线为过坐标原点的倾斜直线，乙图线为函数表达式为的抛物线，则( )
A. 前内，甲的速度始终大于乙的速度
B. 乙运动的加速度大小为
C. 在内，甲、乙的平均速度相等
D. 在内，甲、乙之间的最大距离为
17.刀、斧，凿等切割工具的刃部叫做劈。如图是斧头劈木头的示意图，劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈时沿中垂面施加一个竖直向下的力，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开。设劈背的宽度为，劈的侧面、长为，劈的侧面推压木柴的力为，不计劈自身重力，则( )
A. 劈的侧面推压木柴的力 B. 仅增大；将增大
C. 当时， D. 仅减小，将增大
18.如图所示，质量分别为、的两个物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，的水平拉力作用在上，弹簧测力计始终在弹性限度内且质量可忽略。当系统稳定后，下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的示数是
B. 在突然撤去的瞬间，的加速度不变
C. 在突然撤去的瞬间，的加速度变小
D. 在突然撤去的瞬间，弹簧测力计的示数不变
19.如图所示，位于同一高度的小球、分别以和的速度水平抛出，都落在了倾角为的斜面上的点，小球恰好垂直打到斜面上，则、之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
20.如图甲所示，无人机从地面竖直起飞，运动一段时间后因动力系统发生故障无法继续提供动力，最终到达某一高度处速度减为零。图乙是无人机从地面上升开始计时的图像。已知无人机飞行时所受阻力大小恒为，重力加速度，则( )
A. 无人机的质量为
B. 内的加速度和的加速度之比为：，且方向相反
C. 时无人机升至最高点，位移大小为
D. 无人机动力系统未发生故障时提供的动力大小为
二、实验题：本大题共2小题，共13分。
21.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，利用平板、橡皮条、图钉、细绳、弹簧测力计及铅笔、刻度尺、三角板进行有关实验。
本实验主要采用的科学方法是______。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.理想模型法
关于本实验的操作，下列说法正确的是______。
A.为了方便测量，实验时两细绳、必须相互垂直
B.必须记录橡皮条被拉伸的长度及、细绳拉力大小
C.橡皮条的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
D.可以同时改变两条细绳的拉力，但是要保持结点的位置不变
图中测力计的示数为______。本实验用的弹簧测力计示数的单位为
如图所示是甲、乙两名同学实验得到的结果，则可判定其中______填“甲”或“乙”同学实验结果是尊重实验事实的。
22.“探究加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示，实验所需的器材包括图中所示器材，还有电源、天平、砝码等。
该实验还需要用到的器材是______。
A.秒表
B.刻度尺
为了分别探究加速度与力、质量的关系，本实验采用的方法是______。
为了让细绳的拉力近似等于小钩码的重力，实验时小钩码的质量与小车质量必须满足______。
该实验中需要把带滑轮的长木板右端垫高来补偿阻力的影响，有关补偿阻力下列操作正确的是______。
A.小车需要悬挂小钩码同时连接纸带并使用打点计时器
B.小车需要悬挂小钩码但不使用纸带和打点计时器
C.小车不悬挂小钩码但要连接纸带并使用打点计时器
D.小车不悬挂小钩码也不使用纸带和打点计时器
实验所用交流电的频率为，实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度 ______结果保留三位有效数字。
在保持质量不变的情况下探究加速度与力的关系时，某同学根据测得的多组数据绘制图像如图丙所示。图线没有过坐标原点的主要原因是______。
三、简答题：本大题共2小题，共27分。
23.开车出行常用手机导航，如图甲是一种车载磁吸手机支架，手机放上去会被牢牢吸附。图乙是其侧视图。若手机质量为，支架斜面的倾角，手机与支架接触面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为。
若没有磁吸力，请通过计算说明手机会不会滑下来；
若磁吸力为时手机不会滑下来，求支架对手机的弹力和摩擦力的大小。
24.国家快递大数据平台实时监测数据显示，截至年月日时分。我国快递年业务量首次突破千亿级别，已连续年稳居世界第一。如图所示是某快递点分拣快递装置的部分简化示意图，可视为质点的某快递从倾角的斜面顶端点由静止释放，沿斜面下滑进入水平传送带，最后从传送带末端点水平抛出落到水平地面。斜面与传送带之间平滑连接，斜面长，水平传送带长，传送带以的速度沿顺时针方向转动，传送带上表面距水平地面的高度，该快递与斜面间动摩擦因数，与传送带间动摩擦因数，忽略空气阻力，不考虑传送带转轮大小，，求：
快递刚滑到传送带上时速度的大小；
货物在传送带上运动的时间；
快递落地点与抛出点的水平距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：“年月日时分”是时间轴上的一个时间点，指时刻，故A错误；
B.位移是初位置到末位置的有向线段，北斗导航卫星绕地球运行一周，则位移是，路程是运动轨迹的长度，则路程不为，故B错误；
C.在观测北斗导航卫星绕地球运行的周期时，可以忽略北斗导航卫星的大小和形状，可将其看成质点，故C正确；
D.描述北斗导航卫星绕地球的运行情况时，以地球为参考系为宜，故D错误。
故选：。
时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点；路程是运动轨迹的长度，位移为初位置到末位置的有向线段；明确质点的性质，知道物体视为质点的条件；如果物体的位置相对于参照物的位置变化，物体是运动的；在描述物体的运动时，假定静止不动的物体叫参考系。
时刻是指某一瞬时，时间间隔是两个时刻之间的间隔；当物体的大小和形状在研究的问题中能够忽略，物体可以看成质点。
2.【答案】
【解析】解：指的是路程，故B错误；
该汽车通过监测起点的速度是，是瞬时速度，故BC错误；
D.，该汽车在区间测速距离内平均速度为：，超速，故D正确；
故选：。
位移是描述物体运动位置变化的物理量，是矢量，有大小有方向，路程是指物体实际路径长度；平均速度是某段时间位移内的速度，等于位移与时间的比值，瞬时速度是某一时刻位置的速度。
本题主要考查对位移与路程、平均速度和瞬时速度的理解，根据各概念定义解答。
3.【答案】
【解析】解：质量是物体惯性大小的量度，汽车惯性的大小与汽车的运动状态以及速度的大小均无关，故A错误；
B.质量是物体惯性大小的量度，相同的两个推车，载货质量大的更难使其停下来，表明质量大的物体惯性大，故B正确；
C.汽车转弯后前进方向发生了改变，但惯性大小只与质量有关，惯性大小不会发生改变，故C错误；
D.被抛出的小球，速度的大小和方向都发生了改变，但由于其质量不变，故惯性大小不变，故D错误。
故选：。
任何物体只要有质量就有惯性，只要质量不变，惯性就不变。质量是物体惯性大小的唯一量度。
对于惯性概念的理解要准确到位：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，惯性大小取决于物体质量大小。
4.【答案】
【解析】解：根据图甲可知，因为当时无法测量物体的瞬时速度，伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，所以伽利略通过数学推导证明：如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡“重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得到了自由落体运动的规律，故AB错误；
根据图乙可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到力不是维持物体运动的原因，故C正确，D错误。
故选：。
伽利略利用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律；利用图乙实验得出力是改变物体运动状态的原因。
本题考查伽利略斜坡实验，不同的实验得出的实验结论是不同的，需平时对实验原理与实验结论加强掌握。
5.【答案】
【解析】解：、物体做曲线运动，速度的方向沿切线方向，方向时刻改变，故速度一定会发生变化，故A错误；
B、做曲线运动的条件是加速度合外力和初速度不在同一直线上，故B错误；
C、做曲线运动的条件是加速度合外力和初速度不在同一直线上，但加速度不一定改变，如平抛运动，故C错误；
D、曲线运动可以是匀变速运动，如平抛运动，故D正确。
故选：。
物体做曲线运动，速度变化，合外力一定不为零，加速度一定不为零，速度的大小不一定发生变化；做曲线运动的条件是速度和加速度方向不在一条直线上。
本题主要考查物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点，物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不共线。
6.【答案】
【解析】解：、根据加速度的定义式可知物体的速度变化量很大，加速度不一定很大，还与速度变化所用的时间有关，故A错误；
B、根据加速度的定义式可知物体的加速度方向一定与速度变化量方向相同，故B正确；
C、根据牛顿第二定律可知可知物体的加速度方向一定与合外力方向相同，故C正确；
D、当加速度与速度方向相反时物体做减速运动，此时若加速度增大时，物体的速度仍在减小，只是减小得更快了，故D正确。
本题选择错误的，
故选：。
速度与加速度没有必然关系，加速度是表示速度变化快慢的物理量，结合加速度的定义式分析；根据牛顿第二定律分析加速度方向和合力的方向关系；加速运动时加速度与速度方向相同，减速运动时加速度的方向与速度方向相反。
掌握加速度和牛顿第二定律的概念及其物理意义，注意知识的积累，难度一般。
7.【答案】
【解析】解：水对船桨的作用力与船桨对水的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知两个力的大小相等，故A错误；
B.鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对相互作用力，大小相等，故B正确；
C.队员对龙舟的压力作用在龙舟上，队员受到的重力作用在队员上，所以压力并不是重力，故C错误；
D.龙舟受到的浮力和龙舟及所有队员所受的总重力是一对平衡力，而和所有队员对龙舟的压力不是一对平衡力。故D错误。
故选：。
水对船桨的作用力与船桨对水的作用力是一对相互作用力；鼓手对座椅的压力与座椅对鼓手的支持力是一对相互作用力；队员对龙舟的压力和队员受到的重力不是同一个力；龙舟受到的浮力和龙舟及所有队员所受的总重力是一对平衡力。一对相互作用力等大、反向、共线。
本题考查了相互作用力与平衡力的区别，相互作用力分别作用在两个物体上，是性质相同的两个力，而平衡力是作用在同一个物体上，两个力的性质不一定相同。
8.【答案】
【解析】解：、球受重力和弹力，根据平衡条件，杆对小球的力应竖直向上，故A错误；
B、应为零，该绳没有发生形变，否则球不能平衡，故B错误；
C、球受重力、下面球的弹力和墙壁的支持力，两个支持力均垂直于接触面，故C正确；
D、大半圆对小球的支持力应是沿过小球与圆接触点的半径，且指向圆心的弹力，故D错误；
故选：
四幅图中，小球均处于平衡状态，杆的弹力不一定沿着杆子方向，细线的弹力沿着细线，接触面的弹力与接触面垂直．
本题考查受力分析，关键是明确弹力的方向与施力物体的形变恢复方向相一致．
物体的受力分析是解决力学问题的基础，同时也是关键所在，一般对物体进行受力分析的步骤如下：
明确研究对象．
在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体．在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简化．研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力既研究对象所受的外力，而不分析研究对象施予外界的力．
按顺序找力．
必须是先场力重力、电场力、磁场力，后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力．
画出受力示意图，标明各力的符号．
需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形．
9.【答案】
【解析】解：是质量的基本单位，是长度的基本单位，是时间的基本单位，是力的单位，是导出单位，故B选项符合题意，ACD错误
本题选择导出单位，故选：。
国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔．而根据物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．
国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制中的单位分别是什么，这都是需要学生自己记住的基本的知识，本题较简单．
10.【答案】
【解析】解：、根据摩擦力产生的条件可知，有摩擦力时一定有弹力，故A正确；
B、滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动方向相反，但可以与物体的运动方向相同，故B错误；
C、只有滑动摩擦力大小和正压力大小成正比，静摩擦力的大小与压力无关，故C错误；
D、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但可以与物体的运动方向相同，如物体放在传送带上时，传送带对物体的摩擦力可以带动物体前进，故D错误。
故选：。
明确摩擦力产生的条件，知道摩擦力的方向一定与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反；两物体间的滑动摩擦力大小和它们间的压力成正比，而静摩擦力和压力大小无关；明确摩擦力阻碍物体间的相对运动方向，可以与运动方向相同。
本题考查对摩擦力的理解，解题关键是知道摩擦力大小和方向的判断方法，理解“相对”两个字的含义。
11.【答案】
【解析】解：当三个力的方向相同时，三个力的合力有最大值，最大值为：；
、两个力合力的最小值为、最大值为，当这两个力的合力大小为，方向与第三个力的方向相反时，三个力的合力为零，即为最小值。故A正确，BCD错误。
故选：。
当三个力同向的时候，合力最大，第三个力在另外的两个力合力的范围内的时候，它们的总的合力可以为零，此时合力最小。
求三个力的合力的时候，一定能要注意三个力的合力有可能为零的情况。
12.【答案】
【解析】解：弹簧伸长量，根据胡克定律可得，故D正确，ABC错误。
故选：。
根据胡克定律可以求出弹簧的劲度系数。
本题考查了胡克定律公式的运用较简单。
13.【答案】
【解析】解：由图可知，小郭同学处于失重状态，则电梯的加速度方向一定竖直向下，电梯可能减速上升也可能加速下降，设加速度大小为，根据牛顿第二
定律可得，解得加速度大小为，解得，故AC错误，B正确；
D.小郭同学处于失重状态，但小郭同学体重不变仍为，故D错误。
故选：。
因为小郭同学处于失重状态，所以不是匀速；根据牛顿第二定律可求出加速度大小；小郭同学虽然处于失重状态，但是本身质量没变。
学生在解答本题时，应注意掌握失重状态是力的变化而不是质量的变化。
14.【答案】
【解析】解：以结点为研究对象，当轻绳由水平方向逆时针转动过程中，受力情况如图所示：
根据图像可知，变小、先变小后变大，故C正确、ABD错误。
故选：。
以结点为研究对象，根据矢量三角形图解法分析各力的变化情况。
本题主要是考查了共点力的平衡和动态分析问题问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件建立平衡方程进行解答；对于动态平衡问题，如果一个力大小方向不变、一个力的方向不变，可以根据矢量三角形图解法分析各力的变化情况。
15.【答案】
【解析】解：、塔的高度为：，故A正确；
B、物体落地时的速度为：，故B正确；
C、物体在第末的速度为：，物体在第末的速度为：，所以第末、第末速度之比为：，故C正确；
D、物体在第内的位移为：，物体在第内的位移为：，则第内、第内位移之比为：，故D错误。
本题是选择错误的。
故选：。
根据即可求得时间；根据即可求得落地速度；
根据即可求得第末、第末速度之比；
第秒内通过的位移是前内的位移减去前内的位移，或根据平均速度的公式求出物体在第内的位移，从而求出第内、第内位移之比。
该题主要考查了自由落体运动基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题。
16.【答案】
【解析】解：、根据图像的斜率代表速度，由图可知，甲做匀速直线运动，速度为。乙做初速度为的匀加速直线运动，甲的速度先大于，再等于，后小于乙的速度，故A错误；
B、将和匀加速直线运动的位移时间公式 对比可知：，可得乙的加速度为，故B错误；
C、内，甲和乙的位移都是，时间都是。所以两者的平均速度相等，故C正确；
D、当甲和乙的速度相同时，两者距离最大，则有，可得，即经过甲、乙之间的距离最大，此时甲的位移为，乙的位移为，则两者最大距离为，故D错误。
故选：。
图像的斜率代表速度；利用题干所给质点乙的位移表达式，对照位移时间公式确定乙的加速度大小；根据纵坐标的变化分析位移关系，再判断平均速度关系；当甲、乙两个质点速度相同时，相距最远，结合运动学公式求解最大距离。
解答此题的关键要掌握匀变速直线运动的位移时间公式，通过比对方法确定乙的加速度。要知道当甲和乙的速度相同时，两者距离最大。
17.【答案】
【解析】解：设劈的纵截面的三角形顶角为，根据几何关系可得
将力按垂直侧面方向进行分解，如图所示
可得
则劈的侧面推压木柴的力大小为
可知仅增大，将减小，仅减小，将减小，当时，，故C正确，ABD错误。
故选：。
通过受力分析和几何关系可求出，劈的侧面推压木柴的力的表达式，然后根据几何关系得出变化情况。
学生在解决本题时，应注意受力分析问题需要同数学平面几何结合起来作答。
18.【答案】
【解析】解：以向右为正方向，对整体分析，由牛顿第二定律得，解得，设弹簧的弹力为，对物块分析，由牛顿第二定律得，故A错误；
B.在突然撤去的瞬间，弹簧的形变量不变，只受弹簧弹力加速度为，有，故B错误；
C.在突然撤去的瞬间，弹簧的形变量不变，的受力没有变化，故其加速度没有变化，故C错误；
D.在突然撤去的瞬间，弹簧的形变量不变，则弹簧测力计的示数不变，故D正确。
故选：。
利用牛顿第二定律可求出弹簧测力计示数；撤去的瞬间，因为弹簧的形变量不变，可求出和的加速度，且弹簧测力计示数不变。
学生在解决本题时，应注意弹簧的力是不会发生突变的。
19.【答案】
【解析】【分析】
两个小球位于同一高度做平抛运动，又同时落在点，运动时间相同．小球垂直撞在斜面上的点，说明速度方向与斜面垂直，可以根据分运动的规律和几何关系求出相应的物理量。
本题关键对两球运用平抛运动的分位移公式和分速度公式列式求解，同时结合几何关系找出水平分位移与竖直分位移间的关系，运用比例法求解。
【解答】
两个小球位于同一高度做平抛运动，又同时落在点，运动时间相同
小球做平抛运动，根据分位移公式，有：


又
联立得：
小球恰好垂直打到斜面上，则有：
则得：
由得：：：，故D正确，ABC错误。
故选D。
20.【答案】
【解析】解：、图像的斜率代表加速度，内的加速度大小为，方向向上，
的加速度大小为，方向向下
则：：，即内的加速度和的加速度之比为：，且方向相反，故B错误；
C、因图像与坐标横轴围成的面积表示位移的大小，由图乙可知时无人机从地面上升至最高点，位移大小，故C错误；
A、根据牛顿第二定律得：，代入数值得，故A正确；
D、无人机在加速过程中，根据牛顿第二定律有，解得：，故D错误。
故选：。
图像的斜率代表加速度，图像与坐标横轴围成的面积表示位移的大小，根据牛顿第二定律求解其质量和动力大小。
此题较为简单，主要考查牛顿第二定律的应用，理解图像面积、斜率的含义，掌握好受力分析与牛顿第二定律公式即可求解。
21.【答案】 甲
【解析】解：本实验两个力拉橡皮条的效果和一个力橡皮条的效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故ACD错误，B正确。
故选B。
实验时，两细绳的夹角适当就可以，不需要细绳、相互垂直，故A错误；
B.实验时，为了保证效果相同，需要记录结点的位置，、细绳拉力大小及方向，故B错误；
C.、细绳拉力大小可以不相等，故橡皮筋的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线，故C错误；
D.可以同时改变两条细绳的拉力，但为了使作用效果相同，要保持结点的位置不变，故D正确。
故选：。
图中弹簧测力计的分度值为，可知测力计的示数为。
由于实验时存在误差，用平行四边形定则求出的合力与橡皮筋拉力的方向有偏差，并不一定在同一直线上；但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上，则甲同学实验结果是尊重实验事实的。
故答案为：；；；甲
根据实验原理结合实验操作规范判断即可；
由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；
通过画平行四边形合成的合力是理论合力，用一个弹簧秤测出的合力是实际合力。
本题比较简单，直接考查了验证力的平行四边形定则时如何进行操作，对于基础实验一定熟练掌握才能为解决复杂实验打好基础。
22.【答案】 控制变量法 长木板的倾角过小
【解析】解：该实验需要用到刻度尺测量纸带上计数点的距离；由于通过打点计时器可以得到计数点之间的时间，所以不需要秒表。
故选：。
探究加速度与力、质量的关系，先控制其中一个物理量不变，探究加速度与另一个物理量的关系，本实验采用的方法是控制变量法。
以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以小钩码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
为了让细绳的拉力近似等于小钩码的重力，实验时小钩码的质量与小车质量必须满足
该实验中需要把带滑轮的长木板右垫高补偿阻力的影响；利用小车重力沿木板向下的分力来补偿阻力，所以小车不悬挂小钩码但要连接纸带并使用打点计时器。
故ABD错误，C正确；
故选：。
由纸带可知，相邻两计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度为
由图像可知，当拉力达到一定数值是，小车才开始有加速度，所以图线没有过坐标原点的主要原因是：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。
故答案为：；控制变量法；；；；长木板的倾角过小
根据实验原理及实验操作规范分析解答；
根据控制变量的实验方法分析；
根据牛顿第二定律分析解答；
根据逐差法解得加速度。
本题考查探究“小车质量不变时，其加速度与力的关系”，目的是考查学生的实验能力。教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚；对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由。比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等。
23.【答案】解：若没有磁吸力，手机重力沿支架斜面向下的分力为
手机受到的最大静摩擦力大小为
由于，则有
则手机会滑下来。
若磁吸力为时手机不会滑下来，以手机为对象，支架对手机的弹力大小为
支架对手机的摩擦力大小为
答：若没有磁吸力，手机会滑下来；
若磁吸力为时手机不会滑下来，则支架对手机的弹力大小为，摩擦力的大小为。
【解析】若没有磁吸力，根据最大静摩擦力大小与重力沿支架接触面的分力大小进行分析；
对手机受力分析，根据平衡条件求解支架对手机的弹力；判断手机受到的摩擦力是否为静摩擦力，再根据平衡条件进行解答。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
24.【答案】解：从到由牛顿第二定律有
根据，解得
由于传送带速度，快递到达点开始做匀加速直线运动，设快递从点加速到所需位移为，则有，
解得
即快递先加速后匀速，最终以的速度离开传送带
设快递做匀加速直线运动所用时间为，在传送带上做匀速直线运动所用时间为，有
得
快递与传送带共速后做匀速运动有，得
则快递在传送带上运动的时间为，得
快递从点水平抛出，有，
解得
答：快递刚滑到传送带上时速度的大小为；
货物在传送带上运动的时间为；
快递落地点与抛出点的水平距离为。
【解析】利用牛顿第二定律求解加速度，然后根据速度位移公式求出快递刚滑到传送带上时的速度；
利用运动学公式可求出时间；
根据位移时间公式可求出快递落地点与抛出点的水平距离。
学生在解答本题时，应注意熟练运用牛顿第二定律求解加速度。
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