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甘肅省蘭州市五十五中2023學(xué)年高三下學(xué)期5月調(diào)研考試(物理試題理)試題請(qǐng)考生注意:1.請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上,請(qǐng)用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2.答題前,認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》,按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示,一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行,在P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說法正確的是:()A.不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同B.不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同C.衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D.衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動(dòng)量(動(dòng)量P=mv,v為瞬時(shí)速度)2、某同學(xué)手持籃球站在罰球線上,在裁判員示意后將球斜向上拋出,籃球剛好落入籃筐。從手持籃球到籃球剛好落入籃筐的過程中,已知空氣阻力做功為Wf,重力做功為WG,投籃時(shí)該同學(xué)對(duì)籃球做功為W。籃球可視為質(zhì)點(diǎn)。則在此過程中A.籃球在出手時(shí)刻的機(jī)械能最大B.籃球機(jī)械能的增量為WG-WfC.籃球動(dòng)能的增量為W+WG-WfD.籃球重力勢(shì)能的增量為W-WG+Wf3、圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的水平軸沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從圖示位置開始計(jì)時(shí),產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,以下判斷正確的是()A.交流電的頻率是100HzB.0.02s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行C.0.02s時(shí)穿過線圈的磁通量最大D.電流表的示數(shù)為20A4、根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析,下列說法中正確的是()A.布朗運(yùn)動(dòng)就是熱運(yùn)動(dòng)B.有液體和氣體才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象C.太空飛船中水滴呈球形,是液體表面張力作用的結(jié)果D.分子間相互作用的引力和斥力的合力一定隨分子間的距離增大而減小5、背越式跳高采用弧線助跑,距離長,速度快,動(dòng)作舒展大方。如圖所示是某運(yùn)動(dòng)員背越式跳高過程的分解圖,由圖可估算出運(yùn)動(dòng)員在躍起過程中起跳的豎直速度大約為A.2m/s B.5m/s C.8m/s D.11m/s6、下列電磁波中,衍射能力最強(qiáng)的是()A.無線電波 B.紅外線 C.紫外線 D.射線二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示,單匝矩形閉合導(dǎo)線框全部處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框面積為,電阻為.線框繞與邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線框轉(zhuǎn)過時(shí)的感應(yīng)電流為,下列說法正確的是()A.線框中感應(yīng)電流的有效值為B.線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線框的磁通量的最大值為C.從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為D.線框轉(zhuǎn)一周的過程中,產(chǎn)生的熱量為8、下列說法中正確的有(
)A.滿足F=﹣kx的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)B.波可以發(fā)生干涉、衍射等現(xiàn)象C.由波速公式v=λf可知,空氣中聲波的波速由f、λ共同決定D.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)波的頻率發(fā)生了變化E.周期性的振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng)彼此交互激發(fā)并向遠(yuǎn)處傳播形成電磁波9、2018年7月27日將發(fā)生火星沖日現(xiàn)象,我國整夜可見,火星沖日是指火星、地球和太陽兒乎排列成一線,地球位于太陽與火星之間
此時(shí)火星被太陽照亮的一面完全朝向地球,所以明亮而易于觀察.地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同,軌跡都可近似為團(tuán),火最公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球的1.5倍,則()A.地球的公轉(zhuǎn)周期比火星的公轉(zhuǎn)周期小B.地球的運(yùn)行速度比火星的運(yùn)行速度小C.火星沖日現(xiàn)象每年都會(huì)出現(xiàn)D.地球與火星的公轉(zhuǎn)周期之出為:10、下列說法正確的是()A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)B.物體溫度升高,并不表示物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能都增大C.內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化D.分子間距等于分子間平衡距離時(shí),分子勢(shì)能最小E.一切自然過程總是向分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽于2019年7月20-26日在澳門舉辦,某同學(xué)為了測(cè)試機(jī)器人內(nèi)部電動(dòng)機(jī)的電阻變化,對(duì)一個(gè)額定電壓為6V,額定功率約為3.5W小型電動(dòng)機(jī)(線圈電阻恒定)的伏安特性曲線進(jìn)行了研究,要求電動(dòng)機(jī)兩端的電壓能從零逐漸增加到6V,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:A.電流表(量程Ⅰ:0~0.6A,內(nèi)阻約為1Ω;量程Ⅱ:0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)B.電壓表(量程為0~6V,,內(nèi)阻幾千歐)C.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10Ω,額定電流2A)D.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1750Ω,額定電流0.3A)E.電池組(電動(dòng)勢(shì)為9V,內(nèi)阻小于1Ω)F.開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____(選填“C”或“D”),電流表的量程應(yīng)選_____(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖甲連接成符合這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的電路。(______)(3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,改變加在電動(dòng)機(jī)上的電壓,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)大于1V時(shí)電風(fēng)扇才開始轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線如圖乙所示,則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為______Ω,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出機(jī)械功率為_______W。(保留兩位有效數(shù)字)12.(12分)用如圖甲所示裝置來探究功和物體速度變化的關(guān)系,木板上固定兩個(gè)完全相同的遮光條,用不可伸長的細(xì)線將木板通過兩個(gè)滑輪與彈簧測(cè)力計(jì)相連,木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道上,軌道固定在水平桌面上,動(dòng)滑輪上可掛鉤碼,滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)。(1)實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度,這樣做的目的是__________;(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度,如圖乙所示,則遮光條的寬度______;(3)主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①測(cè)量木板(含遮光條)的質(zhì)量,測(cè)量兩遮光條間的距離,按圖甲正確連接器材。②將木板左端與軌道左端對(duì)齊。由靜止釋放木板,木板在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)及遮光條先后經(jīng)過光電門所用的時(shí)間,則可以測(cè)出遮光條通過光電門時(shí)的速度大小和合外力對(duì)木板做的功;③加掛鉤碼,重復(fù)②的操作,建立木板速度和細(xì)線拉力對(duì)木板做的功的相關(guān)圖像,分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中可能遇到的困難,回答下列問題:①由靜止釋放木板的瞬間,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)_______(填“變大”“變小”或“不變”);②如果將鉤碼的個(gè)數(shù)成倍增加,細(xì)線拉力對(duì)木板做的功將_______(填“會(huì)”或“不會(huì)”)成倍增加;③利用圖像法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),應(yīng)該建立_______(填“”“”或“”)圖像,如果得到的圖像是線性變化的,則說明實(shí)驗(yàn)探究成功,此時(shí)圖像的斜率的表達(dá)式為________(用已知物理量的符號(hào)表示)。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,質(zhì)量為的長木板放在光滑水平地面上,在長木板的最右端和距右端的點(diǎn)處各放一物塊和(均可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊的質(zhì)量為,物塊的質(zhì)量為,長木板點(diǎn)左側(cè)足夠長,長木板上表面點(diǎn)右側(cè)光滑,點(diǎn)左側(cè)(包括點(diǎn))粗糙物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),現(xiàn)用一水平向右的恒力作用于長木板上,使長木板由靜止開始運(yùn)動(dòng),設(shè)物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,,求:(1)當(dāng)長木板由靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí),若要物塊與長木板保持相對(duì)靜止,拉力滿足的條件;(2)若拉力,在物塊相碰時(shí)撤去拉力,物塊與發(fā)生彈性碰撞,碰撞之后物塊的速度和物塊的速度。14.(16分)如圖所示,啞鈴狀玻璃容器由兩段完全相同的粗管和一段細(xì)管連接而成,容器豎直放置。容器粗管的截面積為S1=2cm2,細(xì)管的截面積S2=1cm2,開始時(shí)粗細(xì)管內(nèi)水銀長度分別為h1=h2=2cm。整個(gè)細(xì)管長為h=4cm,封閉氣體長度為L=6cm,大氣壓強(qiáng)取p0=76cmHg,氣體初始溫度為27。求:(i)若要使水銀剛好離開下面的粗管,封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K?(ii)若在容器中再倒入同體積的水銀,且使容器中封閉氣體長度L仍為6cm不變,封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K?15.(12分)人們對(duì)電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)是不斷豐富的,麥克斯韋經(jīng)典電磁場(chǎng)理論指出,除靜止電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)外,變化的磁場(chǎng)還會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)。靜電場(chǎng)和感生電場(chǎng)既有相似之處,又有區(qū)別。電子質(zhì)量為,電荷量為。請(qǐng)分析以下問題。(1)如圖1所示,在金屬絲和金屬板之間加以電壓,金屬絲和金屬板之間會(huì)產(chǎn)生靜電場(chǎng),金屬絲發(fā)射出的電子在靜電場(chǎng)中加速后,從金屬板的小孔穿出。忽略電子剛剛離開金屬絲時(shí)的速度,求電子穿出金屬板時(shí)的速度大小v;(2)電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)加速電子的裝置,其基本原理如圖2所示。上圖為側(cè)視圖,為電磁鐵的兩個(gè)磁極,磁極之間有一環(huán)形真空室,下圖為真空室的俯視圖。電磁鐵線圈中電流發(fā)生變化時(shí),產(chǎn)生的感生電場(chǎng)可以使電子在真空室中加速運(yùn)動(dòng)。a.如果電子做半徑不變的變加速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為,電子軌跡所在處的感生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小恒為,方向沿軌跡切線方向。求初速為的電子經(jīng)時(shí)間獲得的動(dòng)能及此時(shí)電子所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;b.在靜電場(chǎng)中,由于靜電力做的功與電荷運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān),電荷在靜電場(chǎng)中具有電勢(shì)能,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷的電勢(shì)能與它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。試分析說明對(duì)加速電子的感生電場(chǎng)是否可以引入電勢(shì)概念。
參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】
從軌道1變軌到軌道2,需要加速逃逸,故A錯(cuò)誤;根據(jù)公式可得:,故只要到地心距離相同,加速度就相同,衛(wèi)星在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行,到地心距離變化,運(yùn)動(dòng)過程中的加速度在變化,B正確C錯(cuò)誤;衛(wèi)星在軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中的速度方向時(shí)刻在變,所以動(dòng)量方向不同,D錯(cuò)誤.2、A【解題分析】
A.由于籃球有空氣阻力做功,則籃球在出手時(shí)刻的機(jī)械能最大,選項(xiàng)A正確;B.籃球機(jī)械能的增量等于阻力做功,即為-Wf,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.根據(jù)動(dòng)能定理可知,籃球動(dòng)能的增量等于合外力的功,即為-WG-Wf,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.籃球重力勢(shì)能的增量等于克服重力做功,即為-WG,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3、B【解題分析】
A.根據(jù)圖乙,交變電流周期為頻率為A錯(cuò)誤;BC.時(shí),電流最大,線圈平面與磁場(chǎng)方向平行,穿過線圈的磁通量為零,B正確,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖乙,電流的最大值電流的有效值所以電流表示數(shù)為,D錯(cuò)誤。故選B。4、C【解題分析】
A.布朗運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)微粒在液體或氣體中的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),間接反映了液體分子或氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),它不是微粒的熱運(yùn)動(dòng),也不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;B.固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;C.太空飛船中的水滴處于完全失重狀態(tài),在表面張力作用下收縮為球形,C正確;D.當(dāng)時(shí),分子間相互作用的引力和斥力的合力隨分子間距離的增大而減小,當(dāng)時(shí),分子間相互作用的引力和斥力的合力隨分子間距離的增大而先增大后減小,D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解題分析】
運(yùn)動(dòng)員跳高過程可以看做豎直上拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)重心達(dá)到橫桿時(shí)速度恰好為零,運(yùn)動(dòng)員重心升高高度約為:,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知:;解得:,故B正確,ACD錯(cuò)誤。6、A【解題分析】
對(duì)題中的幾種電磁波波長進(jìn)行排序,無線電波>紅外線>紫外線>射線,波長越長的電磁波衍射能力越強(qiáng),A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解題分析】試題分析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),電流,線框轉(zhuǎn)過時(shí)的感應(yīng)電流為,電流的有效值,故A錯(cuò)誤;線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線框的磁通量的最大值為BS,又,解得BS=,所以B正確;從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為,故C正確;轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量代入解得:,故D錯(cuò)誤.考點(diǎn):本題考查交流電8、ABE【解題分析】
A、在簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F=-kx中,對(duì)于彈簧振子,F(xiàn)為振動(dòng)物體在振動(dòng)方向受到的合外力,k為彈簧的勁度系數(shù);對(duì)于單擺回復(fù)力為重力沿圓周的切向分力,故A正確.B、一切波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象,是波特有現(xiàn)象,故B正確.C、聲波是機(jī)械波,機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定,故C錯(cuò)誤.D、多普勒效應(yīng)說明觀察者與波源有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),接收到的波頻率會(huì)發(fā)生變化,但波源的頻率不變,故D錯(cuò)誤.E、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),交替產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)形成由近向遠(yuǎn)傳播的電磁波,故E正確.故選ABE.【題目點(diǎn)撥】衍射、干涉是波所特有的現(xiàn)象,機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定;根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,當(dāng)波源和觀察者間距變小,觀察者接收到的頻率一定比波源頻率高.當(dāng)波源和觀察者距變大,觀察者接收到的頻率一定比波源頻率低;根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),交替產(chǎn)生,由近向遠(yuǎn)傳播,形成電磁波.9、AD【解題分析】A.地球和火星繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng),萬有引力提供向心力,,得,火星的公轉(zhuǎn)軌道半徑大,加速度小,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)公式,可知火星的運(yùn)行速度比地球小,故B錯(cuò)誤;CD、地球公轉(zhuǎn)周期為1年,而火星的周期大于1年,每個(gè)沖日周期內(nèi),地球比火星多轉(zhuǎn)一圈,所以不是每年出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)開普勒第三定律,火星公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球的1.5倍,所以地球與火星的公轉(zhuǎn)周期之比為,故D正確.故選D.點(diǎn)睛:根據(jù)萬有引力提供向心力,分析地球和火星加速度、線速度之間的關(guān)系;根據(jù)地球公轉(zhuǎn)周期為1年,每個(gè)沖日周期內(nèi),地球比火星多轉(zhuǎn)一圈,所以不是每年出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象,根據(jù)開普勒定律分析火星周期與地球周期的關(guān)系.10、BDE【解題分析】
A.布朗運(yùn)動(dòng)是固體小微粒的運(yùn)動(dòng),不是分子的運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;B.溫度升高,平均動(dòng)能增大,但不是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能都增大,B正確;C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,內(nèi)能可以不全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化,理想熱機(jī)的效率也不能達(dá)到100%,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)分子勢(shì)能和分子之間距離關(guān)系可知,當(dāng)分子間距離等于分子間平衡距離時(shí),分子勢(shì)能最小,D正確;E.一切自然過程總是向分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行,E正確。故選BDE。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、CⅠ2.52.6【解題分析】
(1)[1][2].電風(fēng)扇的額定電流,從讀數(shù)誤差的角度考慮,電流表選擇量程Ⅰ。電風(fēng)扇的電阻比較小,則滑動(dòng)變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小,即選擇C。(2)[3].因?yàn)殡妷弘娏餍鑿牧汩_始測(cè)起,則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,電風(fēng)扇的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,屬于小電阻,電流表采用外接法。則可知對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如答案圖所示。(3)[4][5].電壓表讀數(shù)小于1V時(shí)電風(fēng)扇沒啟動(dòng),由圖象可知I=0.4A。根據(jù)歐姆定律得。正常工作時(shí)電壓為6V,根據(jù)圖象知電流為0.57A,則電風(fēng)扇發(fā)熱功率P=I2R=0.572×2.5W=0.81W則機(jī)械功率P'=UI-I2R=6×0.57W-0.81W=2.61W≈2.6W。12、平衡摩擦力0.560變小不會(huì)【解題分析】
(1)[1]實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度,是利用木板的重力沿軌道向下的分力來平衡摩擦力;(2)[2]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法可得遮光條的寬度為(4)[3]釋放木板前,設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為,根據(jù)受力平衡有釋放的瞬間,對(duì)木板有對(duì)鉤碼有則有故有彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)變小[4]由可知,當(dāng)鉤碼的個(gè)數(shù)成倍增加,即加倍時(shí),不是成倍增加的,而每次位移相等,故細(xì)線拉力做的功不會(huì)成倍增加;[5][6]以木板為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)能定理有故應(yīng)該
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