2023屆河北省高三一輪復(fù)習(xí)聯(lián)考物理試卷(五)(含答案解析)_第1頁
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文檔簡介

2023屆河北省高三一輪復(fù)習(xí)聯(lián)考物理試卷(五)

學(xué)校:姓名:班級:考號:

一、單選題

1.在超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)方程為:H+:Hf;He+X,已知:H的

質(zhì)量為m/,:H的質(zhì)量為m2,;He的質(zhì)量為出,X的質(zhì)量為光速為c,則下列說

法正確的是()

A.X為正電子,最早由查德威克通過實驗發(fā)現(xiàn)B.:He比:H更穩(wěn)定

C.:He的結(jié)合能E=(班+嗎-g-陷)/D.該核反應(yīng)是目前利用核能的主要方式

2.某同學(xué)應(yīng)用航拍飛機進(jìn)行實驗并得到如圖所示的位移一時間圖像,/=0時,飛機由

靜止向上運動,當(dāng)”2時,飛機上升到與高度并立即關(guān)閉發(fā)動機,讓其自由上升,f=

時,飛機達(dá)到最高點,整個過程中飛機在豎直方向做直線運動,圖中的0~f°,

兩段曲線均為拋物線,下列說法正確的是()

A.飛機在。~,。時間內(nèi)處于失重狀態(tài)

B.飛機在。~乙,時間內(nèi)的加速度大小等于r。~54時間內(nèi)的加速度大小

C.XT圖像中的兩段曲線在/時刻相切

D.飛機的最大速度為F

*0

3.如圖所示,長木板放在傾角為。的光滑斜面上,假設(shè)腳與長木板接觸處不打滑,長

木板和人的質(zhì)量均為〃3則下列說法中正確的是()

A.要保持長木板相對斜面靜止,人應(yīng)以gsin。的加速度沿斜面向上跑動

B.要保持長木板相對斜面靜止,人應(yīng)以gsin。的加速度沿斜面向下跑動

C.要保持人相對于斜面的位置不變,人在原地跑而使長木板以2gsin0加速度向上滑動

D.要保持人相對于斜面的位置不變,人在原地跑而使長木板以2gsin。加速度向下滑動

4.宇航員登上某球形未知天體,在該天體表面將某一小球豎直上拋,得到小球的動能

隨小球距離未知天體表面的高度變化情況如圖所示,圖中以。、生為已知量,已知小球

質(zhì)量為m,該星球的第一宇宙速度為v,該未知天體的半徑大小為()

5.體育課中,小明用打氣筒給籃球打氣,整個打氣過程緩慢進(jìn)行,每次打氣筒活塞都

將一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的一整筒空氣壓入籃球,無漏氣,氣體可視為理想氣體,設(shè)籃球的體

A.整個打氣過程中氣體的內(nèi)能增大

B.整個打氣過程中氣體分子對籃球內(nèi)壁的平均撞擊力變大

C.后一次與前一次推活塞過程比較,籃球內(nèi)氣體壓強的增加量相等

D.后一次與前一次推活塞過程比較,壓入的氣體分子數(shù)少

6.一列沿x軸傳播的簡諧橫波在f=0時刻的波形如圖甲所示,圖乙是位于x=lm的質(zhì)

點N此后的4T圖像,。是位于x=10m處的質(zhì)點,則下列說法正確的是()

試卷第2頁,共8頁

B.質(zhì)點M的振動方程為y=8cos0.5加(cm)

C.在,=12s時,質(zhì)點Q的位置坐標(biāo)為(10m,8cm)

D.在該簡諧波傳播方向上與波源逐漸靠近的接收器接收到的波的頻率將小于0.25Hz

7.如圖所示,A、B、C是等邊三角形的三個頂點,AC邊的中點為M,BC邊的中點為

N,O點為三角形的中心,分別在A、B、C固定放置電荷量為+Q、-Q、+Q的點電荷時,

下列說法正確的是()

、、、滬\

A.M、N兩點的電場強度大小相等

B.歷、N兩點的電勢相等

C.將一個不計重力的負(fù)電荷沿直線由。點向B點移動的過程中,電勢能逐漸減小

D.將一個不計重力的負(fù)電荷沿直線ON由。點向N點移動的過程中,受到的電場力做

負(fù)功

8.如圖所示,輕彈簧左端固定,右端連接物體A,物體A置于光滑水平桌面上,物體

A和B通過細(xì)繩繞過定滑輪連接,已知物體A的質(zhì)量為相八,物體B的質(zhì)量為機B,彈

簧的勁度系數(shù)為鼠不計滑輪摩擦,物體A位于O點時;系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),物體A

在尸點時彈簧處于原長?,F(xiàn)將物體A由P點靜止釋放,物體A不會和定滑輪相碰,當(dāng)

物體B向下運動到最低點時,繩子恰好被拉斷且彈簧未超過彈性限度,則()

3

B.繩子能承受的最大拉力為

C.物體A動能的增加量小于物體B所受重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和

D.物體A與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于物體B所受重力對B做的功

二、多選題

9.如圖甲為某同學(xué)設(shè)計的充電裝置示意圖,線圈加匝數(shù)〃=100匝,面積S=l(F\n2,

空間中存在勻強磁場,方向垂直于線圈平面,磁感應(yīng)強度隨時間按正弦規(guī)律變化,如圖

乙所示,理想變壓器副線圈接充電器,己知額定電壓為6V的充電器恰能正常工作,不

計線圈電阻,則下列說法正確的是()

A.線圈仍中交變電流的周期為0.2s

B.變壓器原線圈輸入電壓有效值為0V

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:6

D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為近:6

10.如圖所示,用三根細(xì)線“、尻c將質(zhì)量分別為〃h2機的兩個小球1、2連接并懸掛,

兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線a與豎直方向的夾角為30。,細(xì)線c水平,八氏c三根細(xì)線

受到的拉力大小分別為Z、Tb、Tc,則()

\\\\\\\\

I\

7

A.Th=3mgB.Th=yf7tngC.Tb=>j5ingD.Tc=y[3mg

11.如圖所示,兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L導(dǎo)軌水平部分足夠長,導(dǎo)軌電阻不計。水平

軌道處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,金屬棒人放在水平導(dǎo)軌上,金

屬棒“從斜軌上高〃處自由滑下,已知金屬棒。、6質(zhì)量均為機,電阻均為R,整個過

程中金屬棒小〃始終未相撞且與導(dǎo)軌接觸良好,則下列說法正確的是()

試卷第4頁,共8頁

A.俯視看,回路中的感應(yīng)電流方向為逆時針

B.回路中感應(yīng)電流的最大值為也變

R

C.金屬棒b的最大安培力為"廊

2R

D.金屬棒a最多產(chǎn)生的熱量為!,咫“

三、實驗題

12.阿特伍德機是著名的力學(xué)實驗裝置。如圖甲所示,繞過定滑輪的細(xì)線上懸掛質(zhì)量相

等的重物A和重物B,在重物B下面再掛重物C時,由于速度變化不太快,便于驗證規(guī)

012345678910

?????T

EFGqJ,

(1)某次實驗結(jié)束后,打出的紙帶如圖乙所示,已知打點計時器所用交流電源的頻率

為50Hz,則重物A運動拖動紙帶打出,點時的瞬時速度為m/s(結(jié)果保留

三位有效數(shù)字);

(2)某同學(xué)利用本裝置驗證“牛頓第二定律“,若重物C的質(zhì)量為根,重物A、8質(zhì)量

均為M,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,若牛頓第二定律成立,則重物A的加速度的表達(dá)

式為。=(用上述物理量表示),若測得多組機及對應(yīng)的加速度。,在,-工

am

圖中描點畫線得到如圖丙所示圖線,若圖線與縱軸截距為b,圖線的斜率為k,則當(dāng)?shù)?/p>

的重力加速度為(用圖線的斜率或截距表示)。

13.某同學(xué)為了測定一個圓柱體工件材料的電阻率,采用了如下方法:

10V主尺早cm

“[山川山I,

0510游標(biāo)尺20

(1)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量圓柱體工件的高度和直徑,測量結(jié)果如圖甲、

乙所示,該工件高度,為cm,直徑。為mm。

(2)用多用電表測得該工件的電阻燈大約為500C,該同學(xué)又用伏安法測定該工件的

阻值,除被測電阻外,還有如下實驗儀器:

A.直流電源(電動勢E=12V,內(nèi)阻不計)

B.電壓表Vi(量程0~3V,內(nèi)阻約為3kC)

C.電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約為25kC)

D.電流表Ai(量程0~25mA,內(nèi)阻約為1。)

E.電流表A2(量程0~250mA,內(nèi)阻約為0.1C)

F.滑動變阻器R,阻值0?2C

G.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

在上述儀器中,電壓表應(yīng)選擇(選填“V1”或“V2”),電流表應(yīng)選擇

(選填"A]”或"A2”),請在圖中虛線框內(nèi)畫出電路原理圖(電表用題中所

給的符號表示)。

試卷第6頁,共8頁

(3)如果電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為/,則此圓柱工件材料的電阻率為

(用題中所給符號表示)。

四、解答題

14.如圖所示,邊長為L的正方形ABC。為一棱鏡的橫截面。在截面所在的平面,一光

線自M點射入棱鏡,入射角為60。,折射角為30。,經(jīng)折射后在8c邊的N點發(fā)生反射,

反射后射到CO邊的尸點,設(shè)真空中的光速為c,求:

(1)棱鏡的折射率〃;

(2)光線從M點到P點的時間。

15.如圖所示,質(zhì)量為如的長木板靜止在水平地面上,與地面間的動摩擦因數(shù)為〃尸0.5,

其右端上表面與!光滑固定圓弧軌道相切,其左端與另一半徑相同的5光滑固定圓弧軌

道最低點相距X廠0.2m,左、右兩側(cè)光滑圓弧最低點等高。質(zhì)量為四的小木塊A靜置

于長木板最右端,質(zhì)量為,”2的小木塊B從距木板右端x=;m處以%=G5m/s的初速

度開始向右運動,然后與儂發(fā)生碰撞,與A發(fā)生碰撞,二者碰撞時間極短,碰后結(jié)合

為一體,,如=〃?2=n?3=lkg,小木塊A、B均可看成質(zhì)點且與木板間的動摩擦因數(shù)均為"2=0.9,

重力加速度g取10m/s2。

(1)求因碰撞而損失的機械能;

(2)使結(jié)合體不從長木板上滑下,求長木板的最短長度;

(3)長木板取第(2)問中的最短長度,求結(jié)合體第一次滑上左側(cè)圓弧軌道上升的最大

高度。(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)

16.在芯片制造過程中,離子注入是其中一道重要的工序。如圖所示是離子注入工作原

理示意圖,離子經(jīng)加速后沿水平方向進(jìn)入速度選擇器,然后通過磁分析器,選擇出特定

比荷的離子,經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)后注入處在水平面內(nèi)的晶圓(硅片),速度選擇器、磁分析器

和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B,方向均垂直于紙面向外;速度選擇

器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強電場的電場強度大小均為E,方向分別為豎直向上和垂直于紙面

向外,磁分析器截面是內(nèi)外半徑分別為R/和七的四分之一圓環(huán),其兩端中心位置”和

N處各有一個小孔;偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中電場和磁場的分布區(qū)域是同一棱長為L的正方體,其底

面與晶圓所在水平面平行,間距也為3當(dāng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)不加電場及磁場時,質(zhì)量為,"的離

子恰好豎直注入到晶圓上的。點(即圖中坐標(biāo)原點,x軸垂直紙面向外),整個系統(tǒng)置

于真空中,不計離子重力及離子間的相互作用,打在晶圓上的離子,經(jīng)過電場和磁場偏

轉(zhuǎn)的角度都很小,當(dāng)a很小時,有sine=stana=iz,cosa?1-^a2,求:

(1)離子通過磁分析器選擇出來離子的電荷量大??;

(2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)僅加電場時,離子在穿越偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中動能的增加量;

(3)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)僅加磁場時,離子注入晶圓的位置坐標(biāo)(x,y)(用長度/?八&及L表示)。

試卷第8頁,共8頁

參考答案:

1.B

【詳解】A.根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X的電荷數(shù)為0,質(zhì)量數(shù)為1,則為

中子,最早由查德威克通過實驗發(fā)現(xiàn),選項A錯誤;

B.該反應(yīng)放出核能,則生成物;He的比結(jié)合能比:H更大,更穩(wěn)定,選項B正確;

C.核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損

=w,+m2--/n4Am=mi+m2-m3-nu

釋放的核能

AE=A/nc2=("+44

根據(jù)結(jié)合能的概念可知,該值不等于;He的結(jié)合能,故C錯誤;

D.這種裝置的核反應(yīng)是核聚變,而目前利用核能的主要方式核裂變,它們的核反應(yīng)原理不

相同,故D錯誤;

故選B。

2.C

【詳解】根據(jù)題意可知,兩段曲線均為拋物線,則飛機在兩段時間內(nèi)均做勻變速直線運動

A.根據(jù)XT圖像中斜率表示速度,由圖像可知,飛機在0~。時間內(nèi),向上做加速運動,

具有向上的加速度,則處于超重狀態(tài),故A錯誤;

B.根據(jù)題意,設(shè)飛機在。~%時間內(nèi)的加速度大小為6,由公式戶卬+ga產(chǎn)可得

1j

*0=5印0

解得

設(shè)~5/。時間內(nèi)的加速度大小為生,由圖可知,飛機在,=5r。時速度為0,則可看成反向加

速,由公式x=+可得

5%一%

解得

a一旦

七一2?

答案第1頁,共12頁

可知

故B錯誤;

C.根據(jù)XT圖像中斜率表示速度可知,XT圖像中的兩段曲線在/=為時刻相切,故C正確;

D.根據(jù)XT圖像中斜率表示速度,由圖像可知,飛機在f=時速度最大,由公式丫=%+)

可得,最大速度為

%=印。=華

故D錯誤。

故選C。

3.D

【詳解】AB.要保持木板相對斜面靜止,木板要受到沿斜面向上的靜摩擦力尸與使木板下

滑的重力分力平衡,即

根據(jù)作用力與反作用力的性質(zhì)可知,人受到木板對他沿斜面向下的靜摩擦力,所以人受到的

合力為,"gsinO+F,由牛頓第二定律得

mgsinO+F=ma

解得

〃=2gsin。

方向沿斜面向下,選項AB錯誤;

CD.要保持人相對于斜面的位置不變,即人處于平衡狀態(tài),F(xiàn)為人腳受到的靜摩擦力且沿

斜面向上,因此木板受到沿斜面向下的靜摩擦力,對人有

mgsin6=F

木板受到的合力為機gsinO+F,由牛頓第二定律得

nigsinO+F=ma

解得

〃=2gsin。

方向沿斜面向下,選項C錯誤,D正確。

故選D。

答案第2頁,共12頁

4.B

【詳解】由題可知,豎直上拋時根據(jù)動能定理得

_mg%=Q_Eko

該星球的第一宇宙速度為v,則

mv~

聯(lián)立解得

EkO

故選B?

5.C

【詳解】A.在緩慢充氣過程中,氣體溫度保持不變,打氣筒內(nèi)的氣體全部壓入籃球內(nèi),無

漏氣,氣體可視為理想氣體,則整個打氣過程中氣體的內(nèi)能不變,故A錯誤;

B.由于氣體的溫度不變,氣體分子的平均動能不變,則整個打氣過程中氣體分子對籃球內(nèi)

壁的平均撞擊力不變,故B錯誤;

C.設(shè)籃球的容積為匕,打氣筒的容積為V,打第"次氣后籃球內(nèi)氣體的壓強為p“,打第〃+1

次氣后籃球內(nèi)氣體的壓強為,根據(jù)玻意耳定律可得

p,y0+p,y=

可得

V

P?-P?=—Po

+1%

即后一次與前一次推活塞過程比較,籃球內(nèi)氣體壓強的增加量相等,故c正確;

D.每次壓入的氣體體積、溫度和壓強都相同,所以每次壓入的氣體分子數(shù)相同,故D錯誤。

故選C。

6.C

【詳解】A.根據(jù)題意,由圖乙可知,質(zhì)點N在f=0時刻,處在平衡位置向y軸負(fù)方向振動,

由同側(cè)法可知,波沿x軸正方向傳播,〃點向y軸正方向振動,則波源的起振方向向上,

故A錯誤;

D.根據(jù)題意,由圖乙可知,該波的周期為4s,則該波的頻率為

答案第3頁,共12頁

/=7=0.25Hz

由多普勒效應(yīng)可知,在該簡諧波傳播方向上與波源逐漸靠近的接收器接收到的波的頻率將大

于0.25Hz,故D錯誤;

B.根據(jù)題意,由公式可得

2%7U

CD-=一

T2

由于,=0時,M點在平衡位置向y軸正方向振動,則質(zhì)點M的振動方程為

y=8sin0.5m(cm)

故B錯誤;

C.根據(jù)題意,由圖甲可知,該波的波長為4m,由公式口=(可得,該波的傳播速度為

v=lm/s

則該波傳播到。點所需要的時間為

可知,質(zhì)點。在,=12s時,振動了Af=5s,則質(zhì)點。在正向最大位移處,質(zhì)點。的位置坐

標(biāo)為(10m,8cm),故C正確。

故選C。

7.D

【詳解】A.根據(jù)電場強度

E=k&

r

及平行四邊形法則,”點的電場強度小于N點的電場強度,故A錯誤;

B.若有一正點電荷由M點到N點,電場力做正功,電勢能減小,則M點的電勢大于N點

的電勢,故B錯誤;

C.將一個不計重力的負(fù)電荷沿直線。8由。點向B點移動的過程中,電場力做負(fù)功,電勢

能逐漸增大,故C錯誤;

D.將一個不計重力的負(fù)電荷沿直線ON由。點向N點移動的過程中,受到C點的正電荷和

8點的負(fù)電荷的合電場力垂直于OM不做功,受到A點的正電荷的電場力做負(fù)功,故D正

確。

故選D?

8.C

答案第4頁,共12頁

【詳解】AB.在尸點釋放物體A瞬間,彈簧彈力為零,以A、B為整體,根據(jù)牛頓第二定

律可得

mBg=(mA+mB)a

解得

加A+%B

可知初始時刻物體A的加速度為一管一;當(dāng)物體B向下運動到最低點時,根據(jù)對稱性可

機A+mB

知,此時B的加速度大小為一乎一,方向向上,根據(jù)牛頓第二定律可得

解得繩子能承受的最大拉力為

故AB錯誤;

C.根據(jù)能量守恒可知,物體B減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和A、B的動能之和,

所以物體B所受重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和等于物體A、B的動能之和,

則物體A動能的增加量小于物體B所受重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和,故C

正確;

D.物體B所受重力對B做的功等于物體B減少的重力勢能,根據(jù)能量守恒可知,物體B

減少的重力勢能等于物體A與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量與物體B的動能增加量之

和,故D錯誤。

故選C。

9.AC

【詳解】A.由圖乙可知,線圈必中交變電流的周期為0.2s,故A正確;

B.變壓器原線圈輸入電壓的最大值為

3

Em=?BmS(y=100x—xl0'x—V=V2V

7i0.2

變壓器原線圈輸入電壓有效值為

E

故B錯誤;

CD.根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓表等于匝數(shù)比可得

答案第5頁,共12頁

*52

1tlU]6

故C正確,D錯誤。

故選ACo

10.BD

【詳解】小球均靜止,故都處于平衡狀態(tài),合外力為零。將球1和球2看作一個整體,對整

體受力分析如下圖所示

T

3mg

將Ta水平豎直分解有

7izsin<9=Fc

Tcicosf)=3〃2g

解得

Ta=2y/3mg

T=6mg

隔離對小球2受力分析如下圖

答案第6頁,共12頁

Tb

Tb=dT:+(2mg)。=5ng

故選BDo

11.ACD

【詳解】A.根據(jù)右手定則可知,金屬棒。向右運動過程中,回路中的感應(yīng)電流為逆時針方

向(俯視看),A正確:

B.金屬棒a剛運動至水平軌道時,速度最大,6棒速度為零,此時感應(yīng)電流最大,則

mgh=-mv2,I-

22R

BL廊

I一

2R

B錯誤;

C.同B選項,此時匕棒受安培力最大,即

m2R

C正確;

D.兩金屬棒最終共速,運動過程中滿足動量守恒

mv=2mv

金屬棒a產(chǎn)生的熱量為

Q=^mgh

D正確。

答案第7頁,共12頁

故選ACDo

m1

12.1.132M+/b

【詳解】(1)⑴打”點時重錘A的瞬時速度等于打G、J兩點間的平均速度,即

GJ(8.50-4.00)x10-2

Vu=—=m/s?1.13m/s

"2T2x0.02

(2)[2]⑶對A、B、。整體根據(jù)牛頓第二定律有

(M+〃Dg—Mg=(2M+m)a

m

a=--------g

2M+m

整理得

12M11

—=—?—

agmg

由題意可知

b=L

g

解得

nP2U

41H

【詳解】(1)UJ該工件的直徑為

D=102mm+4x0.05mm=102.20mm=10.220cm

[2]高度為

H=5.5mm+40.0x0.01mm=5.900nim

(2)[3]根據(jù)所給電源電動勢可知電壓表應(yīng)選擇V2。

[4]通過工件的最大電流約為

E

:”=—=24mA

所以電流表應(yīng)選擇Ai。

答案第8頁,共12頁

[5]因為滑動變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于心,所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。又因為

&>d網(wǎng)風(fēng)2

所以電流表應(yīng)采用內(nèi)接法,電路原理圖如圖所示。

R'=7

根據(jù)電阻定律有

X耍瑞

解得

nD2U

p=--------

41H

14.(1)/;(2)—

【詳解】(1)在M點,由光的折射定律

sin60°/r

n=--------=73

sin30°

(2)由幾何關(guān)系可知,光線從M點到尸點的距離為

22L

s=MN+NP=-f=(BN+CN)=-i=

v3v3

傳播的速度

cc

光線從歷點到P點的時間

s2L

=———

Vc

15.(1)16J;(2)—m;(3)—m

330

【詳解】(1)設(shè)木塊B到達(dá)木板右端的速度為盯,由動能定理可得

答案第9頁,共12頁

1212

-^2m2gx=-m2vl--m2v0

代入數(shù)據(jù),解得

v;=8m/s

AB碰撞后,由動量定理可得

〃?2H=(,巧+?)丫共

解得

Vjt=4m/s

碰撞過程損失的機械能

=g也(加2+/)嗔=16J

(2)由機械能守恒定律可得AB回到木板底端時速度大小4m/s,滑上木板后,木塊AB的

加速度為痣,由牛頓第二定律

+嗎)g=("+網(wǎng))出

木板的加速的為田,由牛頓第二定律

〃2(嗎+"%)g-A(〃?2+/%+網(wǎng))g=肛6

解得

4=3m/s2

2

a2=9m/s

設(shè)經(jīng)過。時間后兩者共速,共同速度為U,由運動學(xué)公式可知

u=u共一Q2a

解得

1

v=lm/s

該過程中木板的位移

V1

x=—A=—m

12,6

滑塊走過的位移

答案第10頁,共12頁

/=

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