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文檔簡介
1、2020中考物理 專題復習:力學實驗題(含答案)1.測平均速度小夢利用如圖1所示的裝置,測量小車運動的平均速度。讓小車從斜面上的A點由靜止開始下滑,分別測出小車到達B點和C點的時間,即可測出小車在不同階段的平均速度。圖1(1)應選擇較小坡度的斜面,這樣設計的目的是在實驗中便于測量。(2)圖中BC段的路程sBC=cm,如果測得小車通過BC段所用時間tBC=2 s,則小車在BC段的平均速度vBC=cm/s。(3)在測量小車到達B點的時間時,如果小車還沒有到達B點時就停止計時,則測出AB段的平均速度vAB會偏(選填“大”或“小”)。(4)實驗中應該多次測量,每次測量時必須讓小車從由靜止開始下滑。(5
2、)vAC(選填“”“”或“=”)vAB。2.測密度2017年5月5日,我國自行研制且具有完全自主知識產(chǎn)權的新一代大型噴氣式客機C919在浦東機場成功首飛。第三代鋁鋰合金材料在C919機體結構的用量達到了8.8%,為了測量該鋁鋰合金材料的密度,某中學學習小組的同學們用相同材料的鋁鋰合金材料樣品做了如下實驗。(1)將天平放在水平桌面上,將游碼放在標尺左端的處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中央刻度線的左側,如圖2甲所示,為使橫梁在水平位置平衡,應將平衡螺母向(選填“左”或“右”)移動。圖2(2)用調(diào)節(jié)好的天平測量樣品的質(zhì)量,操作情景如圖乙所示,錯誤之處是。(3)改正錯誤后,當右盤中所加砝碼質(zhì)量和標尺上游碼位置
3、如圖丙所示時,天平平衡,則該樣品的質(zhì)量為g。(4)在量筒內(nèi)裝有一定量的水,樣品放入量筒前后的情況如圖丁所示,則樣品的體積是cm3,此樣品的密度是kg/m3。(5)該小組嘗試用另一種方法測量該樣品的密度,如圖戊所示,他們做了如下的操作:用彈簧測力計測出樣品的重力為G;將樣品掛在彈簧測力計下,使樣品浸沒在水中并保持靜止(樣品未接觸到容器底部),讀出彈簧測力計的示數(shù)F;樣品的密度表達式為樣品=。(用G、F、水表示)3.測滑輪組機械效率在“測量滑輪組的機械效率”實驗中,小麗用同一滑輪組提升不同鉤碼的方法,分別做了如圖3所示的甲、乙、丙3次實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如下:圖3次數(shù)物理量鉤碼所受的重力G/N提升高
4、度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.050.15(1)實驗中要豎直向上拉動彈簧測力計,使鉤碼升高。(2)表格中編號處數(shù)據(jù)應為,編號處數(shù)據(jù)應為。(3)分析以上實驗數(shù)據(jù)可以得出如下結論:同一滑輪組的機械效率主要與有關。(4)若將此滑輪組換一種繞繩方法,不計摩擦及繩重,提升相同的物體時,滑輪組的機械效率(選填“變大”“變小”或“不變”)。4.探究滑動摩擦力的影響因素某實驗小組認為滑動摩擦力的大小可能與接觸面積和壓力的大小有關。為了檢驗該猜想是否正確,他們用同一套器材做了如圖4所示的三次實驗:圖4用彈簧測力計勻速
5、拉動木塊使它沿水平木板滑動,彈簧測力計的示數(shù)為F1;改變木塊與木板的接觸面積,重做上述實驗,彈簧測力計的示數(shù)為F2;在木塊上加放砝碼,用彈簧測力計勻速拉動木塊使它沿水平木板滑動,彈簧測力計的示數(shù)為F3。發(fā)現(xiàn):F1=F2F3。(1)比較(填實驗序號)兩次實驗可以初步驗證滑動摩擦力的大小與壓力的關系。(2)實驗結果初步表明,滑動摩擦力的大小與壓力有關,與接觸面積。(3)實驗中,如果彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定,可能的原因是。(填選項序號)A.木板過長B.木塊運動速度太大C.彈簧測力計的分度值太大D.木板的粗糙程度不均勻5.探究力與運動關系實驗小宇騎車時發(fā)現(xiàn),不踩腳踏板,車也能滑行一段距離,他在不同的路面
6、上多次嘗試后猜想:車滑行的距離可能與路面的粗糙程度和速度有關。為探究其中的奧秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做實驗,并用毛巾、棉布、木板等改變水平桌面的粗糙程度(如圖5甲所示)。圖5(1)為了探究小球在水平面上的運動距離與速度的關系,小宇應先后三次將小球從斜面的(選填“同一”或“不同”)高度處由靜止釋放,比較小球在(選填“同一”或“不同”)粗糙面上運動的距離。(2)為探究小球在水平面上運動距離與水平面粗糙程度的關系,小宇應先后三次將小球從斜面上的 (選填“同一”或“不同”)高度處由靜止釋放;小宇認為,通過進一步推理可以得出結論:運動的物體如果不受阻力作用,將。(3)在上述(2)的三次實驗中
7、,若小球克服毛巾的摩擦力做的功為W1,克服木板的摩擦力做的功為W2,則W1(選填“大于”“等于”或“小于”)W2。(4)為了模擬探究汽車超速帶來的安全隱患,李斌同學設計了如圖乙所示的探究實驗:將A、B兩個小球先后從同一裝置上高分別為hA、hB的位置滾下(mAhB),推動小木塊運動一段距離后靜止。同組的小紅認為他這樣設計實驗得出的結論有問題,理由是。6.探究液體壓強特點小明用一端扎有橡皮膜的薄壁玻璃管、一個裝有水的大燒杯、刻度尺、細沙來探究液體內(nèi)部壓強的規(guī)律。(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)圖6(1)如圖6所示,將玻璃管扎有橡皮膜的一端豎直插入水中,發(fā)現(xiàn)橡皮膜凹向玻璃管的內(nèi)部
8、,此現(xiàn)象說明。(2)如圖乙所示,將玻璃管取出,緩慢地向玻璃管內(nèi)倒水,發(fā)現(xiàn)橡皮膜向下凸出,此現(xiàn)象說明。(3)將玻璃管中的水倒掉,擦干,向玻璃管中分別倒入不同質(zhì)量的細沙,將玻璃管豎直插入水中,直至橡皮膜,并用刻度尺測出每一次橡皮膜到水面的距離。(4)實驗數(shù)據(jù)如下表,請將表格補充完整: 實驗次數(shù)1234沙子的質(zhì)量/g10203040橡皮膜在水中受到的壓強/Pa125250375橡皮膜的深度/cm1.252.53.755(5)分析實驗數(shù)據(jù)可得出的結論是液體內(nèi)部的壓強與深度成。(6)將裝有20 g細沙的玻璃管豎直放入另一種液體中,當橡皮膜水平時,測得橡皮膜的深度為3.125 cm,則這種液體的密度是g/
9、cm3。7.探究浮力大小的影響因素喜歡書法的小明同學用壓紙石塊設計了如圖7所示的測量與探究活動。圖7(1)小明在學校用天平和量筒測量壓紙石塊的密度:將托盤天平置于水平桌面上,游碼移至零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤右側,他應將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直至橫梁平衡;將石塊放在天平的(選填“左”或“右”)盤,在另一盤中增減砝碼并移動游碼,直至橫梁再次平衡,此時所加砝碼質(zhì)量和游碼位置如圖甲所示,則石塊的質(zhì)量m=g;他在量筒中裝入40 mL的水,將石塊緩慢浸沒在水中,如圖乙所示,則石塊的體積V=cm3,由密度公式=mV可算出它的密度。(2)小明回家后用操作方便、精確度高的電子秤和同一塊壓紙
10、石塊探究影響浮力大小的因素:他將攪勻的糖水裝入柱形杯中,置于電子秤上,如圖丙所示;用體積不計的細繩系好石塊,緩慢浸入糖水中直至剛好浸沒,電子秤示數(shù)逐漸增大,則糖水對杯底的壓力(選填“逐漸增大”“保持不變”或“逐漸減小”),說明石塊所受浮力大小與有關,當石塊處于如圖丁所示位置時,石塊所受浮力的大小為N。(g取10 N/kg)他將石塊沉入杯底,松開細繩,如圖戊所示,便開始寫探究報告;完成探究報告后,他將石塊從糖水中緩慢提升。細心的小明發(fā)現(xiàn)石塊離開杯底至露出液面前,電子秤示數(shù)一直減小,這說明石塊在放置一段時間的糖水中受到的浮力大小與浸沒深度(選填“有關”或“無關”),造成這個結果的主要原因可能是。8
11、.探究浮力與排開液體重力的關系如圖8A、B、C、D、E所示是“探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系”實驗的五個步驟。圖8(1)由兩步驟可計算出圓柱體物塊浸沒在水中時受到的浮力,F浮=N。由兩步驟可得出物塊排開水所受的重力G排。比較F浮與G排,可以得到浮力的大小跟物塊排開水所受重力的關系。(2)如圖9所示是圓柱體物塊從水面緩慢浸入水中時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的彈簧測力計示數(shù)F隨物塊浸入深度h變化的關系圖像。圖9分析圖像可得:在物塊沒有浸沒之前,h增大時,彈簧測力計示數(shù)(選填“變大”“變小”或“不變”)。當h=4 cm時,物塊所受的浮力為N;浸沒后,h繼續(xù)增大時,彈簧測力計示數(shù)為N,該圓柱體物塊的高
12、度是cm。9.探究杠桿平衡條件在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)如圖10甲所示,實驗前,杠桿左端下沉,則應將左端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,目的是。圖10(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在B點掛個相同的鉤碼;當杠桿平衡后,將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝靠近支點O的方向移動一小格,則杠桿將(選填“順時針轉動”“逆時針轉動”或“仍保持靜止不動”)。(3)如圖丙所示,不在B點掛鉤碼,改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置。當彈簧測力計從a位置轉到b位置時(示數(shù)不變),若要使杠桿在水平位置平衡,則杠桿左側
13、的鉤碼應適當(選填“增加”或“減少”)。(4)如圖丁所示,已知每個鉤碼重0.5 N,杠桿上每個小格長度為2 cm,當彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時,拉力F的力臂大小為cm,彈簧測力計示數(shù)大小為N。(5)下表為某實驗小組記錄的實驗數(shù)據(jù),請參照已給出的表頭欄目信息和實驗記錄的數(shù)據(jù)將表格中的位置補充完整。實驗次數(shù)動力臂l1/cm阻力F2/N 114222261.5 33 16,。(6)該小組同學在實驗中收集多組數(shù)據(jù)的目的是。10.學習了液體壓強的知識后,小明想利用生活中的礦泉水瓶來探究液體壓強與深度的關系,請你幫他設計實驗并寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結論。實驗步
14、驟:。實驗現(xiàn)象:。實驗結論:。若在礦泉水瓶的相同高度扎數(shù)個孔,是為了探究。11.小明與同學們利用最大刻度值標有2.5 mL的一次性注射器等器材,對大氣壓的值進行測量。其實驗步驟如下:a.先讓注射器吸入少量水,然后將活塞推至注射器底端,當注射器的小孔充滿水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔。b.用細繩拴住注射器活塞的頸部,使繩另一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平向右慢慢地拉動注射器筒,如圖11所示。當注射器中的活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)為7.5 N。圖11c.測出注射器全部刻度的長度為4 cm。d.根據(jù)測量數(shù)據(jù),算出大氣壓的值。(1)實驗所用的器材為:注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、
15、水和。(2)此注射器活塞的橫截面積是cm2。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出大氣壓強是Pa。(3)小明發(fā)現(xiàn),同學們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差很大,對此小明與同學們找出了下列可能的原因:橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;活塞與注射器筒壁間有摩擦;彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準;活塞與注射器筒壁不完全密封。上述原因一定會使測量值小于真實值的是。A.B.C.D.(4)小紅對小明所做實驗進行改進,在完成a、b步驟,活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒,記下彈簧測力計的示數(shù)為1.2 N”這一實驗步驟,小紅這樣做的理由是。12.實驗表明:密度大于液體的固體球浸沒在液
16、體中,開始時是豎直加速下沉,但隨著下沉速度變大,其所受的阻力也變大,到一定深度后開始勻速下沉。下表是某興趣小組在探究“固體球在水中豎直勻速下沉時的速度與固體球的半徑、密度的關系”時得到的數(shù)據(jù)記錄。( g取10 N/kg)次序固體球的半徑r/(10-3 m)固體球的密度/103 (kgm-3)固體球勻速下沉的速度v/(ms-1)10.52.00.5521.02.02.2031.52.04.9540.53.01.1051.03.04.4060.54.01.6571.04.06.60(1)固體球浸沒在水中豎直勻速下沉時受到的力(選填“是”或“不是”)平衡力;若固體球的體積為0.1 cm3、密度為2.
17、0103 kg/m3,則此球質(zhì)量m=g,浸沒在水中豎直勻速下沉時所受到的浮力F浮=N,阻力f=N。(2)由第1、2、3三組數(shù)據(jù)可知:密度相同的固體球浸沒在水中勻速下沉時的速度與固體球成正比。(3)從表格分析,若固體球的半徑為1.510-3 m,密度為3.0103 kg/m3,則其浸沒在水中勻速下沉的速度是m/s。13.端午假日,小華隨父母體驗了一次快樂的鄉(xiāng)村游,見到如圖12所示的一個老式風扇車,頗感興趣,搖手搖桿產(chǎn)生的風為什么能將從漏斗中漏下的谷粒與空殼分開呢?小華到家便進行了以下探究:圖12自制器材(1)利用廢舊塑料板制成條形漏斗,廢舊塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口;仿照老式風扇車,組裝成如
18、圖13甲所示的裝置。圖13(2)選用質(zhì)量的砂礫模擬谷粒和空殼。(3)裁剪快餐盒蓋用于收集砂礫。進行實驗(1)把快餐盒蓋放在水平桌面上,將上述裝置側壁缺口朝下放在盒蓋上方。(2)取一小風扇正對進風口,再開啟風扇并將砂礫倒入漏斗。(3)待砂礫漏完,關閉風扇。(4)觀察盒蓋上的砂礫,比較。收集證據(jù)實驗結果如圖乙所示,并記錄在下表中。砂礫質(zhì)量大較大小砂礫水平運動的距離近較近遠分析論證(1)由實驗結果可知,在相同風速的作用下,質(zhì)量較大的砂礫不容易被風吹遠,其運動狀態(tài)(選填“容易”或“不容易”)發(fā)生改變,即慣性較(選填“大”或“小”)。(2)由此也可以說明慣性的大小與物體的有關。交流評估為了使實驗結論更科
19、學,可以更換不同的物體或改變風速重復上述實驗。拓展應用(1)如果使用風扇車來分離谷粒和空殼,則在圖12中(選填“A”或“B”)口可以收集到飽滿的谷粒。(2)如圖丙所示,在無風的情況下,農(nóng)場工人用鐵鍬將混合谷物斜向上拋灑出去,飽滿的谷粒將落在離工人更(選填“近”或“遠”)處,從而將谷粒與空殼分離。14.同學們課余要做一個周期為1 s的擺,即在一條長繩的一端系一個小鐵塊,讓鐵塊來回擺動(如圖14所示),擺動一個來回所用的時間為1 s。小夢做好繩長為40 cm的擺后,當擺動幅度為10 cm時測得周期為1.3 s,小夢調(diào)整了繩子的長度仍然讓擺動幅度為10 cm繼續(xù)做實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:圖14實驗
20、次數(shù)1234繩子長度/cm204060擺動周期/s0.91.31.5(1)分析表格中數(shù)據(jù),小夢第4次實驗繩子的長度應該比第3次實驗的(選填“長”或“短”)。(2)(多選)做完實驗后,小夢覺得擺的周期較短,用停表不易準確測量,于是想到測鐵塊來回擺動10次的時間再除以10作為周期就準確得多,小夢的這種測量方法與圖15所示(填選項前字母)的方法使測量結果準確的原理相同。圖15A.如圖甲所示,用游標卡尺測量一張紙的厚度B.如圖乙所示,測量形狀不規(guī)則小固體的密度C.用圖丙所示的方法測量細金屬絲的直徑D.三個同學測量同一支鉛筆的長度后取平均值作為鉛筆長度的測量值(3)小夢在用以上方法測量擺的周期時又發(fā)現(xiàn),
21、第10次擺動的幅度明顯比第1次的擺動幅度小。她想:擺動幅度變小,擺的周期會不會也變短?對測量結果會不會產(chǎn)生影響?就這一問題你的猜想是。你做出這一猜想的依據(jù)是。15.小明在玩“水槍”玩具時,發(fā)現(xiàn)“水槍”水平放置,如果推動活塞的速度越快、水槍離地面的高度越高,水就會射得越遠,據(jù)此,他提出了如下猜想:在空中水平拋出的物體,落地的水平距離與拋出的初速度及拋出點離地面的高度有關。為驗證猜想,小明找來了如圖16所示裝置進行實驗。圖16(1)讓小球從斜槽上自由滾下,是為了使小球到達水平槽時具有一定的;小球從斜槽滾下時,重力勢能(選填“增大”“減小”或“不變”)。(2)保持不變,分別讓同一小球從斜槽上A、B、
22、C位置由靜止自由滾下,分別測出小球落地的水平距離sA、sB、sC,發(fā)現(xiàn)sAsBsC,這表明:空中水平拋出的物體,落地的水平距離與有關。(3)逐步降低拋出點離地面的高度,分別記為h1、h2、h3,每次都讓同一小球從斜槽上A位置由靜止自由滾下,分別測出小球落地的水平距離s1、s2、s3,發(fā)現(xiàn)s1s2s3。這表明:空中水平拋出的物體,落地的水平距離與有關。(4)若在水平槽上鋪上毛巾,使拋出點離地面的高度為h3,讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下,測出小球落地的水平距離為s4。根據(jù)上述實驗的結果,則s4(選填“”“2.(1)零刻度線右(2)測量過程中調(diào)節(jié)平衡螺母(3)49.4(4)202.47103
23、(5)GG-F 水3.(1)勻速(2)2.483.3%(3)所提物體的重力(4)不變解析(1)實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定,便于讀數(shù)。(2)由題圖丙知,彈簧測力計的分度值為0.2 N,則彈簧測力計示數(shù)為2.4 N;第3次實驗中,滑輪組的機械效率3=W有3W總3=G3h3F3s3=6N0.05m2.4N0.15m83.3%。(3)實驗選用的是同一滑輪組,動滑輪的重力不變;由表中實驗數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組提起的物體越重,滑輪組的機械效率越高,所以同一滑輪組的機械效率主要與提起物體的重力有關。(4)若將此滑輪組換一種繞繩方法,動滑輪的重力不變,不計摩擦及繩重,由=W有W總=
24、W有W有+W額=GhGh+G動h=GG+G動可知,提升相同的物體時,滑輪組的機械效率不變。4.(1)(2)無關(3)D解析(3)實驗中,如果彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定,說明木塊在滑動過程中受到的拉力大小不相等,受到的滑動摩擦力大小不相等,說明木板的粗糙程度不均勻。5.(1)不同同一(2)同一做勻速直線運動(3)等于(4)沒有控制兩個小球的質(zhì)量相等解析(1)為了探究小球在水平面上的運動距離與速度的關系,應控制小球的速度不同,接觸面粗糙程度相同,所以應讓小球從不同高度處由靜止釋放,比較小球在相同粗糙面上運動的距離。(2)為探究小球運動距離與水平面粗糙程度的關系,應控制小球的初速度相等,小宇應先后三次將
25、小球從斜面上的同一高度處由靜止釋放。由實驗結果可知,接觸面越光滑,摩擦力越小,小球運動的距離越大;若水平面光滑無摩擦,則小球不受阻力作用,運動速度和方向不變,即做勻速直線運動。(3)在本實驗中,小球的動能都用來克服摩擦力做功,由于小球質(zhì)量和速度相同,所以三次實驗中小球的動能相同,做的功也相同。(4)要模擬探究汽車超速帶來的安全隱患,應使速度不同但質(zhì)量相同的小球撞擊木塊,由題意知,小球的質(zhì)量不同,這種設計不合理。6.(1)水對橡皮膜有向上的壓強(2)水對橡皮膜有向下的壓強(3)水平(4)500(5)正比(6)0.87.(1)左左53.420(2)逐漸增大石塊排開液體的體積0.214有關放置一段時
26、間后,糖水密度分布不均勻8.(1)B、D1.2A、E(2)變小0.836解析(1)由題圖B知,圓柱體物塊的重力G=4.2 N,由圖D知,物塊完全浸沒在水中時,彈簧測力計的示數(shù)F示=3 N,則物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮=G-F示=4.2 N-3 N=1.2 N,所以由B、D兩步驟可計算出物塊浸沒在水中時受到的浮力大小;物塊排開水所受的重力G排等于桶和排開水的總重減去空桶的重力,故由A、E兩步驟可得出物塊排開水所受的重力G排。(2)由題圖知,物塊在浸沒前的下降過程中,即h6Gl,杠桿不能平衡,會逆時針轉動。(3)保持B點位置不變,若拉力向右傾斜時,拉力的力臂將變短,彈簧測力計示數(shù)不變,動力臂不
27、變,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力應變小,即鉤碼應適當減少。(4)彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30角),此時動力臂等于12OC=1242 cm=4 cm;根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得,F1=F2l2l1=40.5N32cm4cm=3 N。(5)探究杠桿平衡條件的實驗中除要測量每次實驗中動力臂、阻力臂的大小,還要測量出每次實驗中的動力和阻力的大小,故應為“動力F1/N”、應為“阻力臂l2/cm”;第2次實驗中根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得,2 N6 cm=1.5 Nl2,則l2=8 cm;第3次實驗中根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得,3 Nl1=1 N6 cm,則l1=2 cm。(6)本實驗中收集多組數(shù)據(jù)的目的是使得出的結論更具有普遍性。10.實驗步驟:在礦泉水瓶的側壁不同高度扎3個孔,向瓶內(nèi)裝滿水,觀察小孔噴出水的距離實驗現(xiàn)象:小孔與液面間的距離越大,噴出水的距離越遠實驗結論:液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大同一深度,液體向各個方向壓強的大小關系11.(1)刻度尺(2)0.6251.2105(3)B(4)由二力平衡原理測量出摩擦力的大小,可以減小實驗誤差,提高實驗準確性解析(2)由題可知,注射器容積V=2.5 mL=2.5 cm3,注射器全部刻度的長度L=4 cm,因為注射器為圓柱體,故注射器活塞的橫截面積為S=VL=2.5cm34cm=0.625
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