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文檔簡介
2024年江蘇省高考物理模擬試題(二)
一、單選題
1.光子的動(dòng)量為p,真空中光速為C,則光子的能量可以表示為()
A.pcB,-C.2pcD.—
cc
2.如圖所示,兩物塊之間連接一個(gè)處于拉伸狀態(tài)的輕彈簧,靜止于水平粗糙木板上。
現(xiàn)將整體自由下落,可觀察到的現(xiàn)象是()
I|
I
A.兩物塊相對(duì)木板靜止
B.兩物塊相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)且彼此靠近
C.質(zhì)量大的物塊相對(duì)木板靜止,質(zhì)量小的物塊靠近質(zhì)量大的物塊
D.質(zhì)量小的物塊相對(duì)木板靜止,質(zhì)量大的物塊靠近質(zhì)量小的物塊
3.下表為木星的兩顆衛(wèi)星繞木星運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù),由此可知木衛(wèi)一()
衛(wèi)星軌道半徑r/km衛(wèi)星質(zhì)量m/kg
木衛(wèi)一4.217xl058.93xlO22
木衛(wèi)二6.71OxlO54.80xl022
A.所受向心力較小B.向心加速度較大
C.線速度較小D.周期較大
4.在“用兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃折射率”實(shí)驗(yàn)中,其光路圖如圖所示,人的眼睛位
于B點(diǎn)附近,下列說法正確的是()
A.大頭針片的位置需在眼睛的觀察下確定
B.大頭針△的位置需在眼睛的觀察下確定
C.片和鳥的距離應(yīng)適當(dāng)大一些
D.乙和巴的距離應(yīng)適當(dāng)小一些
5.如圖所示為水平圓盤的俯視圖,圓盤上距中心軸。為「處有一質(zhì)量為加的小物塊。
某時(shí)刻起圓盤繞軸。轉(zhuǎn)動(dòng),角速度從0增大至。,小物塊始終相對(duì)圓盤靜止。已知圓盤
的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃、重力加速度為g,此過程小物塊所受的摩擦力()
B.大小始終為
C.沖量大小為〃20rD.做功為零
6.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始分別經(jīng)過等溫膨脹和絕熱過程,到達(dá)狀態(tài)B和C,
B、C狀態(tài)的體積相同,貝I()
A.狀態(tài)B的內(nèi)能等于狀態(tài)C
B.狀態(tài)B的內(nèi)能小于狀態(tài)C
C.AfB與A-C過程對(duì)外做功相等
D.AfB過程吸收的熱量大于AfC過程對(duì)外做的功
7.氫原子在可見光區(qū)的4條特征譜線是玻爾理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。如圖所示,這4條特征
譜線(記作Ha、所、叫和分別對(duì)應(yīng)著氫原子從〃=3、4、5、6能級(jí)向"=2能級(jí)的
躍遷,下面4幅光譜圖中,合理的是(選項(xiàng)圖中長度標(biāo)尺的刻度均勻分布,刻度值從左
至右增大)()
E/eV
丁?0.38
5--+-0.54
4-」-0.85
3--1.51
t▼t
HHH-3.40
a夕b
HH1HHH
-/夕a
_-^----
^-
A一^-B
1
---
標(biāo)
尺
標(biāo)
尺
標(biāo)尺標(biāo)尺
8.如圖所示,MN和P2是豎直放置的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌足夠長,MP間接
定值電阻R,金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。桿由靜止開始下落并計(jì)時(shí),桿〃
兩端的電壓U、桿〃所受安培力的大小F隨時(shí)間》變化的圖像,以及通過桿cd的電流/、
桿〃加速度的大小。隨桿的速率v變化的圖像,合理的是()
9.如圖所示,真空中兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷-。和+。分別位于A點(diǎn)和A點(diǎn),以A4,連
線中點(diǎn)O建立空間直角坐標(biāo)系。-孫z,8、C、M、P是坐標(biāo)軸上的4個(gè)點(diǎn),其中30=OC。
下列說法正確的是()
A.沿y軸從8點(diǎn)到C點(diǎn)電勢(shì)先增大再減小
B.B、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與M、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等
C.尸點(diǎn)與。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等
D.P點(diǎn)與M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直
10.如圖所示,輕彈簧左端固定,右端自然伸長于粗糙水平面上的。點(diǎn),小球從A點(diǎn)以
某初速向左運(yùn)動(dòng),被彈簧反彈后恰好返回至A。則小球()
OA
A.兩次經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的速度大小相等
B.向左經(jīng)過。點(diǎn)的加速度小于向右經(jīng)過。點(diǎn)的加速度
C.向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
D.壓縮彈簧過程所受彈力的沖量小于彈簧恢復(fù)形變過程所受彈力的沖量
二、實(shí)驗(yàn)題
11.用頻閃照相方法探究碰撞中的守恒量,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,主要操作步驟如
圖(a)
①用天平測(cè)量A、B兩個(gè)小球的質(zhì)量;
②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,使斜槽末端水平;帶有正方形方格的木板靠近斜槽豎直安裝,且斜
槽末端的重錘線和方格的豎線平行;
③將小球A從斜槽上擋板P處由靜止釋放,離開斜槽后,頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝小球A
的位置,如圖6所示;
④將小球B放在斜槽末端,讓小球A仍從尸處由靜止釋放,兩球發(fā)生正碰后,頻閃照
相機(jī)連續(xù)拍攝下兩個(gè)小球的位置,如圖c所示。
圖(b)圖(c)
(1)為檢驗(yàn)兩球大小是否相同,用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球直徑,如圖d所示,則小球直徑為_
cm。
23cm
IIIIIIII,IIIIIIIII1,11,1,1,
|IIII|IIIIIIIII|IIII|
01020
(2)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為4:%根,由圖b、c可知,碰撞前后A、B總動(dòng)量_____(選
填“守恒,,或,不守恒,,),總動(dòng)能(選填“相等,,或“不相等,,)。
(3)已知方格邊長為3頻閃周期為T,根據(jù)圖6、c還可以求出_____o
A.A、B球碰撞前后速度大小
B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭
C.A球在斜槽釋放點(diǎn)高度
(4)實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)引起誤差的操作有(寫出兩條)
(5)若在操作步驟③中得到A球的位置如圖e,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)意見。
圖(C)
三、解答題
12.如圖所示,A8CO是一塊玻璃的截面,其中ABC是半徑為R的圓弧面,圓心是。,
ADC是平面,軸。/。2垂直于AOC且過AC的中點(diǎn)。。從P點(diǎn)射向圓心。的一條單色光
線射到圓弧面經(jīng)玻璃折射后射到。/。2軸上。點(diǎn),已知P0與。7。2軸夾角為30°,從玻
璃射出的光線與。/。2軸夾角為45。,。、。間的距離為d。sinl50=加丁,光在真空
中傳播速度為以求:
(1)玻璃的折射率;
(2)這種單色光通過玻璃的時(shí)間。
13.如圖甲所示,兩足夠長的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、
方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌間距為L,一端連接阻值為R的電阻。一金屬棒垂直
導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為優(yōu),接入電路的電阻為底在金屬棒中點(diǎn)對(duì)棒施加一個(gè)水平向右、平
行于導(dǎo)軌的拉力,棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬棒在水平拉力作用下,
速度v隨時(shí)間r按余弦規(guī)律變化,如圖乙所示,取水平向右為正方向,重力加速度為g。
在t=0至心=[的過程中,求:
4
(1)拉力做的功;
(2)拉力沖量的大小。
V
14.某戶外大型闖關(guān)游戲“渡河”環(huán)節(jié)中,選手從高臺(tái)俯沖而下,為了解決速度過快帶來
的風(fēng)險(xiǎn),設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了如圖所示的減速裝置。浮于河面的B板緊靠緩沖裝置A板,B
的左側(cè)放置一物體C。選手通過高臺(tái)光滑曲面下滑,經(jīng)過A后滑上B。已知A、B的質(zhì)
量均為48kg,C的質(zhì)量為M=12kg。A、B的長度均為£=3m,人與A、B間的
動(dòng)摩擦因數(shù)均為4=0.5,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=0.3。B在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻
力是其所受浮力的01倍,B碰到河岸后立即被鎖定。不計(jì)水流速度,選手和物體C均
可看作質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2,貝lj:
(1)為了防止A滑動(dòng)而出現(xiàn)意外,選手及裝備的質(zhì)量最大不超過多少?
(2)若選手及裝備的質(zhì)量為60kg,從〃=3.3m的高臺(tái)由靜止開始滑下,經(jīng)過A后與C
發(fā)生碰撞后一起運(yùn)動(dòng),碰撞時(shí)間極短可忽略,求在此碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能?
(3)在第(2)問前提下,人與C碰撞后經(jīng)0.5s恰好與平板B速度相同,要使選手能
15.如圖甲,xOy平面內(nèi),以。為圓心,R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)
磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為穌。一比荷大小為c的粒子以某一初速從A(R,0)沿-x方
向射入磁場(chǎng),并從8(0,R)射出。不計(jì)粒子重力。
(1)求粒子的初速度大??;
(2)若在原磁場(chǎng)區(qū)域疊加上另一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子從A以原初速射入磁場(chǎng),
射出時(shí)速度方向與+x軸成60°,求所疊加的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(3)若在平面內(nèi)施加一個(gè)以。為圓心,原磁場(chǎng)邊界為內(nèi)邊界的圓環(huán)形勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)
方向垂直于紙面向里,如圖乙。粒子從A以原初速射入磁場(chǎng),從B射出后,在圓環(huán)形磁
場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),從尸(-立R,再次從圓環(huán)形磁場(chǎng)進(jìn)入圓形磁場(chǎng),則圓環(huán)形磁場(chǎng)外徑
應(yīng)滿足什么條件?并求粒子運(yùn)動(dòng)的周期。
參考答案:
1.A
【詳解】根據(jù)光的能量為
E=hv
同時(shí)有
1h
4=-,c=Av
P
可得光子的能量為
E=pc
故選A?
2.B
【詳解】整體未下落時(shí),兩物塊相對(duì)木板靜止,彈力等于摩擦力,整體無初速度釋放后,兩
物體和木板都處于完全失重狀態(tài),兩物塊對(duì)木板的壓力為零,此時(shí)摩擦力消失。在水平方向
上,兩物塊只受到彈簧的拉力,根據(jù)牛頓第二定律可知,兩物塊相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)且相互靠近。
故選B。
3.B
【詳解】A.根據(jù)萬有引力定律表達(dá)式
斤「Mm
F=G下
可知木衛(wèi)一質(zhì)量大、軌道半徑小,則木星對(duì)木衛(wèi)一的引力大于木星對(duì)木衛(wèi)二的萬有引力,A
錯(cuò)誤;
B.根據(jù)萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得
「Mm
G——=ma
可得
因?yàn)槟拘l(wèi)一的軌道半徑小于木衛(wèi)二的軌道半徑,所以木衛(wèi)一繞木星運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于木
衛(wèi)二繞木星運(yùn)動(dòng)的向心加速度,B正確;
C.根據(jù)萬有引力提供向心力,由
得
因?yàn)槟拘l(wèi)一的軌道半徑小于木衛(wèi)二的軌道半徑,所以木衛(wèi)一繞木星的線速度大于木衛(wèi)二繞木
星的線速度,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)萬有引力提供向心力,由
—Mm4乃之
Gyr=m^rr
得
因?yàn)槟拘l(wèi)一的軌道半徑小于木衛(wèi)二的軌道半徑,所以木衛(wèi)一繞木星的周期小于木衛(wèi)二繞木星
的周期,D錯(cuò)誤。
故選B。
4.C
【詳解】AB.大頭針々、鳥的位置都不需要在眼睛的觀察下確定,只有大頭針巴、B的位
置需在眼睛的觀察下確定,故AB錯(cuò)誤;
CD.為了減小作圖誤差,:和鳥的距離應(yīng)適當(dāng)大一些,鳥和乙的距離應(yīng)適當(dāng)大一些,故C
正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
5.C
【詳解】A.由于小物塊在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng),則小物塊的重力與圓盤的支持力平衡,小
物體始終相對(duì)圓盤靜止,因此小物塊,所受外力的合力等于圓盤對(duì)其的靜摩擦力,由于角速
度從0增大至。,則小物塊做變速圓周運(yùn)動(dòng),靜摩擦力沿徑向的分力提供向心力,沿切向的
分力使物塊線速度增大,即此過程小物塊所受的摩擦力不指向圓心,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)上述可知,小物塊所受摩擦力為靜摩擦力,隨角速度的增大,該靜摩擦力也逐漸增
大,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)上述,小物塊所受合力等于摩擦力,根據(jù)動(dòng)量定理有
I=mv-0
由于
v=a>r
則有
1=mcor
故C正確;
D.小物塊動(dòng)能增大,根據(jù)動(dòng)能定理有
11
W=—mv=—mco2r2
22
可知。摩擦力做功不為零,故D錯(cuò)誤。
故選C。
6.D
【詳解】AB.狀態(tài)A經(jīng)過等溫膨脹到達(dá)狀態(tài)B,因此狀態(tài)A與狀態(tài)B內(nèi)能相等,而狀態(tài)A
經(jīng)過絕熱過程到達(dá)狀態(tài)C,且體積增大,氣體對(duì)外界做功,因此內(nèi)能減小,故狀態(tài)B的內(nèi)能
大于狀態(tài)C,故AB錯(cuò)誤;
CD.設(shè)狀態(tài)B氣體溫度為刀,狀態(tài)C氣體溫度為72,由AB選項(xiàng)分析可得
T,>T2
故AfB與AfC過程。-V圖像如下
根據(jù)P-V圖像圖線與橫軸圍成的面積表示做的功可知
W,>W2
由于AfB過程內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知吸收的熱量等于對(duì)外做的功,即
蠲=叱>區(qū)
故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
7.A
【詳解】光譜圖中譜線位置表示相應(yīng)光子的波長。氫原子從〃=3、4、5、6能級(jí)分別向〃=2
能級(jí)躍遷時(shí),發(fā)射的光子能量增大,所以光子頻率增大,光子波長減小,在標(biāo)尺上Ha、Hp、
H?和譜線應(yīng)從右向左排列。由于氫原子從"=3、4、5、6能級(jí)分別向"=2能級(jí)躍遷釋放
光子能量的差值越來越小,所以,從右向左4條譜線排列越來越緊密,故A正確。
故選Ao
8.D
【詳解】C.設(shè)桿長為L桿下落過程中切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為
EBLv
I=------=-------0CV
R+rR+r
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)牛頓第二定律有
mg—BIL=ma
即
B2I}V
a=g-------------
m(R+r)
故D正確;
B.桿所受安培力的大小為
歹=B/L=竺2
R+r
桿下落過程中先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度為零時(shí),速度保持不變,所以安培力隨
速度先增大,后不變,最終大小為根g,故B錯(cuò)誤;
A.導(dǎo)體桿兩端的電壓為
速度先增大,后不變,所以U先增大,后不變,故A錯(cuò)誤。
故選D。
9.B
【詳解】A.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線分布可知,y軸上A和A之間的電場(chǎng)線方向?yàn)檠貀
軸正方向,沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,所以沿y軸從2點(diǎn)到C點(diǎn)電勢(shì)逐漸減小。故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線分布可知,B和C關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱的情況下,仰=-%,而加
點(diǎn)處電勢(shì)為0,因此8、/兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與M、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。故B正確;
C.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線分布可知,從。點(diǎn)開始沿z軸正方向場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小,尸點(diǎn)電
場(chǎng)強(qiáng)度小于。點(diǎn)。故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線分布可知,4和A點(diǎn)的對(duì)稱軸上的點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均為沿y軸正
方向,尸點(diǎn)與M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同。故D錯(cuò)誤。
故選Bo
10.D
【詳解】A.地面粗糙,從兩次經(jīng)過。點(diǎn),摩擦力做負(fù)功,機(jī)械能減少,彈性勢(shì)能相同,動(dòng)
能減少,因此第二次經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)速度小,A錯(cuò)誤;
B.向左向右經(jīng)過。點(diǎn)時(shí),彈簧處于原長狀態(tài),合外力等于摩擦力,因此加速度大小相等。
B錯(cuò)誤;
C.0A段向左和向右過程加速度大小相等,位移大小相等,但向左運(yùn)動(dòng)的平均速度大,因
此向左時(shí)間短。
彈簧壓縮,向左運(yùn)動(dòng)時(shí)
jumg+Fk=ma芹
向右運(yùn)動(dòng)時(shí)
《一〃機(jī)右
位移大小相等,向左減速逆運(yùn)動(dòng)是初速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)。因此向左的時(shí)間短,綜上得,向
左運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。C錯(cuò)誤;
D.壓縮彈簧過程和彈簧恢復(fù)形變過程彈力變化相同,壓縮彈簧時(shí)時(shí)間小,因此彈力沖量小,
D正確。
故選D
11.1.335守恒不相等AB斜槽末端未水平放置、小球未從同一
位置釋放、方格板未豎直放置等斜槽上擋板P的位置適當(dāng)調(diào)低
【詳解】⑴口]小球直徑為
1.3cm+0.05mmx7=1.335cm
⑵⑵[3]碰前小球A的速度
碰后AB的速度分別為
2L
T
4L
T
則碰前動(dòng)量
“3L12mL
Pi=4m■—=———
碰后總動(dòng)量
2L4L12mL
-----卜m-----=--------
則碰撞前后A、B總動(dòng)量守恒;碰前總動(dòng)能
碰后息動(dòng)能
總動(dòng)能不相等。
(3)[4]根據(jù)(2)的分析,若已知方格邊長為L頻閃周期為T,根據(jù)圖6、c還可以求出
A、B球碰撞前后速度大?。桓鶕?jù)b圖可得
Ay=2L=gT2
即可求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭;因A球在斜槽中運(yùn)動(dòng)時(shí)有摩擦作用,則不能求解A球在斜槽
釋放點(diǎn)高度,故選AB。
⑷⑸實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)引起誤差的操作有:斜槽末端未水平放置、小球未從同一位置釋放、方
格板未豎直放置等;
(5)⑹由圖可知,A球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度過大,即從斜槽中下落的高度過高,則可將斜槽
上擋板P的位置適當(dāng)調(diào)低。
12.⑴〃(2)-0的(6+1刈
【詳解】
(1)由于光線沿圓弧面的半徑方向,所以在圓弧面沒有偏折,射到直線面的M點(diǎn)射出玻璃,
如圖所示,是從玻璃射出的光線,作光線在直線面的M點(diǎn)的法線可得
ZMOD=ZOMO4=ZPM03=30°
ZMQD=ZQMO4=45°
設(shè)玻璃的折射率為小則
smZO^MQ
n
~sinZPMO3
解得
n=^2
(2)在AM。。中,ZQMO=15°,ZMQO=135°,QO=d,則
OMQO
sinZMQO~sinZQMO
解得
OM=(6+?d
設(shè)光在玻璃中傳播速度為V,在玻璃中經(jīng)過的路程為無,通過玻璃時(shí)間為f,則
x=R-OM
C
u=—
n
x
t=—
V
解得
t=包R-小必
c
222
、B£VJT12、BI}V0T
13.(1)-----------------機(jī)V;;(2)-----------------mvQ
8(R+r)2°2兀(R+r)°
【詳解】(1)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為
271
v=v0cos—
電路中產(chǎn)生正弦式電流,電動(dòng)勢(shì)的峰值
綜=BLV0
電動(dòng)勢(shì)的有效值
£=旦
產(chǎn)生的熱量
0增T
0R+r4
解得
B^T_
“8(7?+r)
安培力做的功
叼=-。
由動(dòng)能定理有
19
W+WA=O--mvl
解得
w=^LAmvl
8(7?+r)20
(2)單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流的模型中,從平行磁感線位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)后的
四分之一周期內(nèi),流過線圈的電量為
-A①BSET
q=It=----1=——=-m--
tR總R總2?R總
(其中&=BS。)
將本題由于速度變化產(chǎn)生交變電流的情景與單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流的模
型類比,可得
“BS_EJBLvT
Q——0
R總總2?(R+廠)
根據(jù)動(dòng)量定理
/一/安=0—mv0
又
/安—Ft-BLlt=BLq
解得
r『B0°T
14.(1)102kg;(2)180J;(3)6.75m
【詳解】(1)B、C整體受到的浮力等于整體的重力,故B若運(yùn)動(dòng)受到的阻力為:
<=O.lx(Af+Mo)g=O.lx(12+48)xlON=6ON
為了防止A滑動(dòng),需滿足:
Juimg</i2(M0+m)g+fl
解得
m<102kg
(2)滑上A時(shí)速度
12
~mvi-0=mgh
與C碰前速度
gmv^—gmvf=—juxmgL
經(jīng)過A后與C發(fā)生碰撞后一起運(yùn)動(dòng)
mv2=(M+rri)v
損失機(jī)械能
1,1,
AE=—mv^——(M+m)v
解得
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