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文檔簡介

1、1.在光滑水平地面上有兩個相同的彈性小球A、B,質(zhì)量都為m?,F(xiàn)B球靜止,A球向B球運動,發(fā)生正碰。已知碰撞過程中總機械能守恒,兩球壓縮最緊時的彈性勢能為Ep,則碰前A球的速度等于()A.    B.2.在高速公路上發(fā)生一起交通事故,一輛質(zhì)量為1500 kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一質(zhì)量為3000 kg向北行駛的卡車,碰后兩輛車接在一起,并向南滑行了一小段距離后停止.根據(jù)測速儀的測定,長途客車碰前以20 m/s的速率行駛,由此可判斷卡車碰前的行駛速率() A.小于10 m/s    B.大于10 m/s小于20 m/s&#

2、160;C.大于20 m/s小于30 m/s D.大于30 m/s小于40 m/s3.(合肥35中2009屆高三物理第一次質(zhì)量抽測試卷)如圖,電梯內(nèi)固定的光滑水平桌面上,一輕彈簧左端固定,一小球與彈簧接觸而不粘連。先用手推著球使彈簧壓縮到一定程度,再釋放,小球離開彈簧時獲得了一定的動能。當(dāng)電梯向上減速時,球?qū)ψ烂娴膲毫τ肍N1表示,球獲得的動能用EK1表示,電梯向上勻速時,球?qū)ψ烂娴膲毫τ肍N2表示,獲得的動能用EK2表示,當(dāng)電梯向上加速時,球?qū)ψ烂娴膲毫τ肍N3表示,獲得的動能用EK3表示,則下列表達(dá)式成立的是 ( )AFN1=FN2=FN3 BFN1FN2FN3 CEK1=EK2

3、=EK3 DEK1EK2EK34.(2009屆湖南省瀏陽一中高三10月月考物理試題)如圖所示,一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h(yuǎn),下列說法中正確的是 ()A若把斜面從C點鋸斷,由機械能守恒定律可知,物體沖出C點后仍能升高h(yuǎn)B若把斜面變成圓弧形AB,物體仍能沿AB升高h(yuǎn)C無論是把斜面從C點鋸斷或把斜面彎成圓弧形,物體都不能升高h(yuǎn),因為機械能不守恒D無論是把斜面從C點鋸斷或把斜面彎成圓弧形,物體都不能升高h(yuǎn),但機械能守恒5.(2009屆湖南省瀏陽一中高三10月月考物理試題).如圖中AB為一段粗糙的波浪形路面,一個物體從A端以初速度v0開始滑行,到達(dá)B端時的速度大小為v1,若此物體

4、以同樣大小的初速度v0從B端開始滑行,到達(dá)A端時速度大小為v2,則v1與v2相比()Av1=v2 Bv1>v2Cv1<v2 D條件不足,無法比較6.(08安徽十校素質(zhì)測試)如圖所示,質(zhì)量為M,長為L的木排,停在靜水中.質(zhì)量為m1和m2的兩個人從木排兩端由靜止開始同時向?qū)Ψ竭\動,當(dāng)質(zhì)量為m1的人到達(dá)木排另一端時,另一人恰到達(dá)木排中間.不計水的阻力,則關(guān)于此過程中木排的位移s的說法正確的是( )A.若m1>,s=,方向向左B.若m1<,s=方向向右C. 若m1=,s=0 D. 若m1>, s=,方向向左7.(08浙江金華十校聯(lián)考)如右圖所示,兩端敞開的容器用活塞A、B

5、封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,容器和活塞用絕熱的材料做成,活塞A、B的質(zhì)量均為m,可以一起后壓縮氣體,使氣體內(nèi)能增加.則 ( )C.活塞A、B速度第一次相等時,氣體的內(nèi)能最大 8.(2009年廣東省實驗中學(xué)模擬)如圖所示,矩形盒的質(zhì)量為,底部長度為,放在水平面上,盒內(nèi)有一質(zhì)量為可視為質(zhì)點的物體,與、與地面的動摩擦因數(shù)均為,開始時二者均靜止,在的左端?,F(xiàn)瞬間使物體獲得一向右的水平初速度,以后物體與盒的左右壁碰撞時,始終向右運動。當(dāng)與的左壁最后一次碰撞后,立刻停止運動,繼續(xù)向右滑行()后也停止運動。(1)與第一次碰撞前,是否運動?(2)若第一次與碰后瞬間向左運動的速率為,求此時矩形盒的速度大小(3)當(dāng)

6、停止運動時,的速度是多少?9.(2009南陽中學(xué)月考) 如圖所示,質(zhì)量m=60kg的高山滑雪運動員,從A點由靜止開始沿滑雪道滑下,從B點水平飛出后又落在與水平面成傾角=的斜坡上C點已知AB兩點間的高度差為h=25m,B、C兩點間的距離為s=75m,已知sin370=0.6,取g=10m/s2,求:(1)運動員從B點水平飛出時的速度大??;(2)運動員從A點到B點的過程中克服摩擦力做的功10.(09·北京·24)用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無機械能損失的簡化力學(xué)模型。如圖2(1)如圖1所示,ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道,BC段水平,AB段與BC段平滑連接

7、。質(zhì)量為的小球從高位處由靜止開始沿軌道下滑,與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為的小球發(fā)生碰撞,碰撞后兩球兩球的運動方向處于同一水平線上,且在碰撞過程中無機械能損失。求碰撞后小球的速度大??;(2)碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。為了探究這一規(guī)律,我們所示,在固定光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為、m3的若干個球沿直線靜止相間排列,給第1個球初能,從而引起各球的依次碰撞。定義其中第個球經(jīng)過依次碰撞后獲得的動能與之比為第1個球?qū)Φ趥€球的動能傳遞系數(shù)。a.求為確定的已知量。求為何值時,k13值最大11.(09·安徽·24)過山車是游樂場中常見的設(shè)施。下圖是一種過山車的簡易模型,它

8、由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成,B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點,B、C間距與C、D間距相等,半徑、。一個質(zhì)量為kg的小球(視為質(zhì)點),從軌道的左側(cè)A點以的初速度沿軌道向右運動,A、B間距m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù),圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長,圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取,計算結(jié)果保留小數(shù)點后一位數(shù)字。試求:(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時,軌道對小球作用力的大?。唬?)如果小球恰能通過第二圓形軌道,B、C間距應(yīng)是多少;(3)在滿足(2)的條件下,如果要使小球不能脫離軌道,在第三個圓形軌道的設(shè)計中,半徑應(yīng)滿足的條件;小球最終停留點與起點的距離。12

9、.(09·上海物理·20)質(zhì)量為5´103 kg的汽車在t0時刻速度v010m/s,隨后以P6´´103N。求:(1)汽車的最大速度vm;(2)汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程s。13.(09·四川·23)在起重機將質(zhì)量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上作勻加速直線運動,加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機輸出功率達(dá)到其允許的最大值時,保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運動。取g=10 m/s2,不計額外功。求:起重機允許輸出的最大功率。重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒

10、末的輸出功率。14.(09·浙江·24)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示,賽車從起點A出發(fā),沿水平直線軌道運動L后,由B點進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點,并能越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg,通電后以額定功率P=1.5w工作,進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N,隨后在運動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。問:要使賽車完成比賽,電動機至少工作多長時間?(取g=10 )15如圖所示,金屬桿a從離地h高處由靜止開始沿光滑平行的弧形軌道下滑,軌道的水平部

11、分有豎直向上的勻強磁場B,水平軌道上原來放有一金屬桿b,已知a桿的質(zhì)量為ma,且與桿b的質(zhì)量之比為mamb=34,水平軌道足夠長,不計摩擦,求:(1)a和b的最終速度分別是多大?(2)整個過程中回路釋放的電能是多少?(3)若已知a、b桿的電阻之比RaRb=34,其余部分的電阻不計,整個過程中桿a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少?16(重慶理綜)如圖半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi)。小球A、B質(zhì)量分別為m、m(為待定系數(shù))。A球從左邊與圓心等高處由靜止開始沿軌道下滑,與靜止于軌道最低點的B球相撞,碰撞后A、B球能達(dá)到的最大高度均為,碰撞中無機械能損失。重力加速度為g。試求:(1)待定系數(shù);(2)第

12、一次碰撞剛結(jié)束時小球A、B各自的速度和B球?qū)壍赖膲毫Γ唬?)小球A、B在軌道最低處第二次碰撞剛結(jié)束時各自的速度,并討論小球A、B在軌道最低處第n次碰撞剛結(jié)束時各自的速度。17(全國理綜25題)柴油打樁機的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成,氣缸與活塞間有柴油與空氣的混合物。在重錘與樁碰撞的過程中,通過壓縮使混合物燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,從而使樁向下運動,錘向上運動?,F(xiàn)把柴油打樁機和打樁過程簡化如下:柴油打樁機重錘的質(zhì)量為m,錘在樁帽以上高度為h處(如圖1)從靜止開始沿豎直軌道自由落下,打在質(zhì)量為M(包括樁帽)的鋼筋混凝土樁子上。同時,柴油燃燒,產(chǎn)生猛烈推力,錘和樁分離,這一過程的時間極短。隨后,

13、樁在泥土中向下移動一距離l。已知錘反跳后到達(dá)最高點時,錘與已停下的樁幅之間的距離也為h(如圖2)。已知m1.0×103kg,M2.0×103kg,h2.0m,l0.20m,重力加速度g10m/s2,混合物的質(zhì)量不計。設(shè)樁向下移動的過程中泥土對樁的作用力F是恒力,求此力的大小。18(江蘇高考題)如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩個彈性小球,用長為2l的不可伸長的輕繩連接?,F(xiàn)把A、B兩球置于距地面高H處(H足夠大),間距為L。當(dāng)A球自由下落的同時,B球以速度v0指向A球水平拋出。求:(1)兩球從開始運動到相碰,A球下落的高度;(2)A、B兩球碰撞(碰撞時無機械能損失)后,各自速度的

14、水平分量;(3)輕繩拉直過程中,B球受到繩子拉力的沖量大小。19連同裝備質(zhì)量M=100kg的宇航員離飛船45m處與飛船相對靜止,他帶有一個裝有m=0.5kg的氧氣貯筒,其噴嘴可以使氧氣以v=50m/s的速度在極短的時間內(nèi)相對宇航員自身噴出.他要返回時,必須向相反的方向釋放氧氣,同時還要留一部分氧氣供返回途中呼吸.設(shè)他的耗氧率R是2.5×10-4kg/s,問:要最大限度地節(jié)省氧氣,并安全返回飛船,所用掉的氧氣是多少?20(南京高三一摸試題)如圖所示,發(fā)射人造衛(wèi)星時,先把衛(wèi)星送入近地軌道,然后使其沿橢圓軌道達(dá)到遠(yuǎn)地點P,此時速度為v,若P點到地心的距離為R,衛(wèi)星的總質(zhì)量為m,地球半徑為R

15、0,地表的加速度為g,則欲使衛(wèi)星從P點繞地球做半徑為R的圓軌道運動,衛(wèi)星在P點應(yīng)將質(zhì)量為m的燃?xì)庖远啻髮Φ氐乃俣认蚝髧姵觯▽⑦B續(xù)噴氣等效為一次性噴氣)。21.(07四川理綜25)目前,滑板運動受到青少年的道在豎直平面內(nèi)的示意圖,賽道光滑,FGI為圓弧賽道,半徑R=6.5 m,G為最低點并與水平賽道BC位于同一水平面,KA、DE平臺的高度都為h=1.8 m,B、C、F處平滑連接.滑板a和b的質(zhì)量均為m,m=5 kg,運動員質(zhì)量為M,M=45 kg.表演開始,運動員站在滑板b上,先讓滑板a從A點靜止下滑,t1=0.1 s后再與b板一起從A點靜止下滑.滑上BC賽道后,運動員從b板跳到同方向運動的a板

16、上,在空中運動的時間t2=0.6 s(水平方向是勻速運動).運動員與a板一起沿CD賽道上滑后沖出賽道,落在EF賽道的P點,沿賽道滑行,經(jīng)過G點時,運動員受到的支持力N=742.5 N.(滑板和運動員的所有運動都在同一豎直平面內(nèi),計算時滑板和運動員都看作質(zhì)點,取g=10 m/s2)(1)滑到G點時,運動員的速度是多大?(2)運動員跳上滑板a后,在BC賽道上與滑板a共同運動的速度是多大?(3)從表演開始到運動員滑至I的過程中,系統(tǒng)的機械能改變了多少?22(07重慶理綜25)某興趣小組設(shè)計了一種實驗裝置,用來研究碰撞問題,其模型如右圖所示.用完全相同的輕繩將N個大小相同、質(zhì)量不等的小球并列懸掛于一水

17、平桿,球間有微小間隔,從左到右,球的編號依次為1、2、3.N,球的質(zhì)量依次遞減,每個球的質(zhì)量與其相鄰左球質(zhì)量之比為k(k1).將1號球向左拉起,然后由靜止釋放,使其與2號球碰撞,2號球再與3號球碰撞所有碰撞皆為無機械能損失的正碰.(不計空氣阻力,忽略繩的伸長,g取10 m/s2)(1)設(shè)與n+1號球碰撞前,n號球的速度為vn,求n+1號球碰撞后的速度.(2)若N=5,在1號球向左拉高h(yuǎn)的情況下,要使5號球碰撞后升高16h(16h小于繩長),問k值為多少?(3)在第(2)問的條件下,懸掛哪個球的繩最容易斷,為什么?23.(2009廣東省茂名市模擬) 如圖15所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端連著絕

18、緣介質(zhì)小球B,右端連在固定板上,放在光滑絕緣的水平面上。整個裝置處在場強大小為E、方向水平向右的勻強電場中。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球A,從距B球為S處自由釋放,并與B球發(fā)生碰撞。碰撞中無機械能損失,且A球的電荷量始終不變。已知B球的質(zhì)量M=3m,B球被碰后作周期性運動,其運動周期(A、B小球均可視為質(zhì)點)。(1)求A球與B球第一次碰撞后瞬間,A球的速度V1和B球的速度V2;(2)要使A球與B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求勁度系數(shù)k的可能取值。答案部分:C ABCDB ABC ACD8、答案 (1)與第一次碰撞前,A、B之間的壓力等于A的重力,即A對B的摩擦力而B與地面間的壓

19、力等于A、B重力之和,即地面對B的最大靜摩擦力 故與第一次碰撞前,B不運動(2)設(shè)A第一次碰前速度為v,碰后B的速度為v2則由動能定理有碰撞過程中動量守恒有 解得(3)當(dāng)停止運動時,繼續(xù)向右滑行()后停止,設(shè)B停止時,的速度為,則由動能定理得解得9、解:(1)由B到C平拋運動的時間為t豎直方向:hBc=ssin37o=gt2 (1) 水平方向:scos370=vBt (2) 代得數(shù)據(jù),解(1)(2)得vB=20ms (3) (2)A到B過程,由動能定理有mghAB+wf=mvB2 (4) 代人數(shù)據(jù),解(3)(4)得 wf 3000J 所以運動員克服摩擦力所做的功為3000J10、解析:(1)設(shè)

20、碰撞前的速度為,根據(jù)機械能守恒定律設(shè)碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2,根據(jù)動量守恒定律由于碰撞過程中無機械能損失、式聯(lián)立解得 將代入得(2)a由式,考慮到得根據(jù)動能傳遞系數(shù)的定義,對于1、2兩球同理可得,球m2和球m3碰撞后,動能傳遞系數(shù)k13應(yīng)為依次類推,動能傳遞系數(shù)k1n應(yīng)為解得 b.將m1=4m0,m3=mo代入式可得為使k13最大,只需使由11、答案:(1)10.0N;(2)12.5m(3) 當(dāng)時, ;當(dāng)時, 解析:(1)設(shè)小于經(jīng)過第一個圓軌道的最高點時的速度為v1根據(jù)動能定理 小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力F,根據(jù)牛頓第二定律由得 (2)設(shè)小球在第二個圓軌道的最高點

21、的速度為v2,由題意由得 (3)要保證小球不脫離軌道,可分兩種情況進(jìn)行討論:I軌道半徑較小時,小球恰能通過第三個圓軌道,設(shè)在最高點的速度為v3,應(yīng)滿足由得 II軌道半徑較大時,小球上升的最大高度為R3,根據(jù)動能定理解得 II軌道半徑較大時,小球上升的最大高度為R3,根據(jù)動能定理解得 為了保證圓軌道不重疊,R3最大值應(yīng)滿足綜合I、II,要使小球不脫離軌道,則第三個圓軌道的半徑須滿足下面的條件或 當(dāng)時,小球最終焦停留點與起始點A的距離為L,則當(dāng)時,小球最終焦停留點與起始點A的距離為L,則12、解析:(1)當(dāng)達(dá)到最大速度時,P=Fv=fvm,vmm/s24m/s(2)從開始到72s時刻依據(jù)動能定理得

22、:Ptfsmvm2mv02,解得:s1252m。13、解析:(1)設(shè)起重機允許輸出的最大功率為P0,重物達(dá)到最大速度時,拉力F0等于重力。P0F0vm P0mg ×104W (2)勻加速運動結(jié)束時,起重機達(dá)到允許輸出的最大功率,設(shè)此時重物受到的拉力為F,速度為v1,勻加速運動經(jīng)歷時間為t1,有:P0F0v1 Fmgma V1at1 由,代入數(shù)據(jù),得:t15 s T2 s時,重物處于勻加速運動階段,設(shè)此時速度為v2,輸出功率為P,則v2at PFv2 由×104W。14、解析:本題考查平拋、圓周運動和功能關(guān)系。設(shè)賽車越過壕溝需要的最小速度為v1,由平拋運動的規(guī)律解得 設(shè)賽車恰

23、好越過圓軌道,對應(yīng)圓軌道最高點的速度為v2,最低點的速度為v3,由牛頓第二定律及機械能守恒定律解得 m/s通過分析比較,賽車要完成比賽,在進(jìn)入圓軌道前的速度最小應(yīng)該是m/s設(shè)電動機工作時間至少為t,根據(jù)功能原理15、解析:(1)a下滑過程中機械能守恒magh=mav02a進(jìn)入磁場后,回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,a、b都受安培力作用,a做減速運動,b做加速運動,經(jīng)過一段時間,a、b速度達(dá)到相同,之后回路的磁通量不發(fā)生變化,感應(yīng)電流為0,安培力為0,二者勻速運動.勻速運動的速度即為a.b的最終速度,設(shè)為v.由于所組成的系統(tǒng)所受合外力為0,故系統(tǒng)的動量守恒 mav0=(ma+mb)v由以上兩式解得最終速度v

24、a=vb=v= (2)由能量守恒得知,回路中產(chǎn)生的電能應(yīng)等于a、b系統(tǒng)機械能的損失,所以E=magh- (ma+mb)v2=magh(3)由能的守恒與轉(zhuǎn)化定律,回路中產(chǎn)生的熱量應(yīng)等于回路中釋放的電能等于系統(tǒng)損失的機械能,即Qa+Qb=E.在回路中產(chǎn)生電能的過程中,電流不恒定,但由于Ra與Rb串聯(lián),通過的電流總是相等的,所以應(yīng)有所以16、解析:(1)由于碰撞后球沿圓弧的運動情況與質(zhì)量無關(guān),因此,A、B兩球應(yīng)同時達(dá)到最大高度處,對A、B兩球組成的系統(tǒng),由機械能守恒定律得,解得3(2)設(shè)A、B第一次碰撞后的速度分別為v1、v2,取方向水平向右為正,對A、B兩球組成的系統(tǒng),有解得,方向水平向左;,方向

25、水平向右。設(shè)第一次碰撞剛結(jié)束時軌道對B球的支持力為N,方向豎直向上為正,則,B球?qū)壍赖膲毫Γ较蜇Q直向下。(3)設(shè)A、B球第二次碰撞剛結(jié)束時的速度分別為V1、V2,取方向水平向右為正,則解得V1,V20(另一組解V1v1,V2v2不合題意,舍去)由此可得:當(dāng)n為奇數(shù)時,小球A、B在第n次碰撞剛結(jié)束時的速度分別與其第一次碰撞剛結(jié)束時相同;當(dāng)n為偶數(shù)時,小球A、B在第n次碰撞剛結(jié)束時的速度分別與其第二次碰撞剛結(jié)束時相同。17、解析:錘自由下落,碰樁前速度v1向下,碰后,已知錘上升高度為(hl),故剛碰后向上的速度為設(shè)碰后樁的速度為V,方向向下,由動量守恒,樁下降的過程中,根據(jù)功能關(guān)系,由、式得代

26、入數(shù)值,得N 18、解析:(1)設(shè)到兩球相碰時A球下落的高度為h,由平拋運動規(guī)律得聯(lián)立得(2)A、B兩球碰撞過程中,由水平方向動量守恒,得由機械能守恒定律,得式中聯(lián)立解得(3)輕繩拉直后,兩球具有相同的水平速度,設(shè)為vBx,,由水平方向動量守恒,得由動量定理得19、解析:設(shè)噴出氧氣的質(zhì)量為m后,飛船獲得的速度為v,噴氣的過程中滿足動量守恒定律,有:0=(M-m)v+m(-v+v)得v=mv/M宇航員即以v勻速靠近飛船,到達(dá)飛船所需的時間t=s/v=Ms/mv這段時間內(nèi)耗氧m=Rt故其用掉氧氣m+m=2.25×10-2/m+m因為(2.25×10-2/m)×m=2.

27、5×10-2為常數(shù),所以當(dāng)2.25×10-2/m=m,即m=0.15kg時用掉氧氣最少,共用掉氧氣是m+m=0.3kg.20、解析:衛(wèi)星進(jìn)入軌道后做圓周運動,由萬有引力提供向心力,即 解得:又因為地面附近萬有引力近似等于物體的重力 解得 GM=gR02所以:衛(wèi)星要進(jìn)入該軌道,其運行速度必須等于v,所以衛(wèi)星噴氣后的速度為v。在噴氣過程中,以噴出的氣體與衛(wèi)星為系統(tǒng),則系統(tǒng)的動量守恒,該燃?xì)鈬姵鰰r對地的速度,由動量守恒定律可得:由可得:21、解析 (1)在G點,運動員和滑板一起做圓周運動,設(shè)向心加速度為an,速度為vG,運動員受到重力 Mg、滑板對運動員的支持力N的作用,則N-Mg=Manan=即N-Mg=vG=vG=6.5 m/s(2)設(shè)滑板a由A點靜止下滑到BC賽道后速度為v1,由機械能守恒定律有mgh=mv12解得v1=運動員與滑板b一起由A點靜止下滑到BC賽道后,速度也為v1.運動員由滑板b跳到滑板a,設(shè)蹬離滑板b時的水平速度為v2,在空中飛行的水平位移為s,則s=v2t2 設(shè)起跳時滑板a與滑板b的水平距離為s0,則s0=v1t1 設(shè)滑板a在

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