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Page1專題14力學(xué)綜合一、選擇題1.(2020·重慶A)力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用在我們的生活中隨處可見,圖4的物理情裝中描速正確的是()甲圖中跳水運(yùn)動(dòng)員起跳后上升過程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B.乙圖中關(guān)閉下游閥門B,打開上游閥門A,閘室和上游構(gòu)成連通器
C.丙圖中瓶蓋上設(shè)計(jì)有條紋,是通過使接觸面更相糙的方法來減小摩擦力
D.丁圖中小麗穿溜冰鞋推墻,她對(duì)墻的推力與墻對(duì)她的作用力是一對(duì)平衡力答案:B解析:A選項(xiàng),運(yùn)動(dòng)上升過程中,速度減小,動(dòng)能減小,高度增加,重力勢(shì)能增加,所以是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,A錯(cuò)誤;B選項(xiàng),上端開口下端聯(lián)通的容器叫連通器,所以船閘是連通器,B正確;C選項(xiàng),瓶蓋上設(shè)計(jì)紋理是為了增大接觸面的粗糙程度,從而增大摩擦力,C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),她對(duì)墻的推力受力物是墻,墻對(duì)她的作用力受力物是小麗,受力物不同,不是平衡力,為相互作用力,D錯(cuò)誤。2.(2020·重慶B)如圖所示,下列描述正確的是()A.圖甲中,滑冰運(yùn)動(dòng)員潛行過程中沒有慣性B.圖乙中,壓住粉筆寫字是為了減小摩擦力C.圖丙中,園藝工人修剪花技的剪刀屬于省力杠桿D.圖丁中,飛機(jī)起飛利用了空氣流速大壓強(qiáng)大的原理【答案】C【解析】【詳解】A.任何物體都具有慣性,所以滑冰運(yùn)動(dòng)員滑行過程中仍然有慣性,故A錯(cuò)誤;B.用力壓住粉筆寫字是通過增大壓力來增大摩擦力的,故B錯(cuò)誤;C.園藝工人用來修剪樹枝的剪刀,在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C正確;D.飛機(jī)起飛利用了“空氣流速大的地方壓強(qiáng)小”的原理,故D錯(cuò)誤。故選C。3.(2020·四川省南充市)如圖所示,重為2N的物體A放在水平桌面上,重為5N的物體B掛在動(dòng)滑輪下,每個(gè)滑輪重為1N(不計(jì)繩重和摩擦),B恰好可以勻速下降。現(xiàn)對(duì)A施加水平向左的拉力使B上升,當(dāng)B以0.3m/s的速度勻速上升時(shí),拉力大小為F。下列說法正確的是()A.B勻速下降時(shí),物體A受到3N的摩檫力B.拉力F的大小為4NC.拉力F的功率為3.6WD.B勻速上升0.6m的過程中,拉力F做功2.4J【答案】BC【解析】【詳解】A.由圖通過動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n=3,不計(jì)繩重及摩擦?xí)r,B拉A的力FA=(GB+G動(dòng))=×(5N+1N)=2NB勻速下降,物體A勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),受向右的拉力FA和向左的摩擦力作用,則f=FA=2N故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)使物體B以0.3m/s的速度上升時(shí),物體A勻速向左運(yùn)動(dòng),受向右的拉力FA、摩擦力和向左的拉力F作用,由于物體A的壓力和接觸面沒有改變,則摩擦力大小不變,所以F=FA+f=2N+2N=4N故B正確;C.繩子自由端移動(dòng)的速度為vA=3vB=3×0.3m/s=0.9m/s所以拉力F的功率P==FvA=4N×0.9m/s=3.6W故C正確;D.B勻速上升0.6m的過程中,拉力F做功WF=Fs=F×3h=4N×3×0.6m=7.2J故D錯(cuò)誤。故選BC。4.(2020·四川省南充市)2020年6月23日9時(shí)43分,北斗3號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功(如圖),它是北斗3號(hào)系列的第三顆地球同步衛(wèi)星,主要用于無線電導(dǎo)航、無線電測(cè)定等。關(guān)于衛(wèi)星下列說法正確的是()A.該衛(wèi)星在加速升空的過程中,機(jī)械能不變B.該衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道后,相對(duì)地表靜止C.該衛(wèi)星運(yùn)行一周的時(shí)間約為365天D.該衛(wèi)星與地面基站可通過超聲波傳遞信息【答案】B【解析】【詳解】A.在衛(wèi)星加速升空的過程中,衛(wèi)星的質(zhì)量不變,速度變大,動(dòng)能變大;同時(shí)質(zhì)量不變、高度增加,重力勢(shì)能增大,所以機(jī)械能增大,故A錯(cuò)誤;B.衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道后,地球同步衛(wèi)星和地球之間的位置沒有發(fā)生改變,衛(wèi)星相對(duì)于地表是靜止的,故B正確;C.地球同步衛(wèi)星和地球的自轉(zhuǎn)周期相同,即每隔24小時(shí)繞地球一周,故C錯(cuò)誤;D.衛(wèi)星與地面站之間是真空,真空不能傳聲,所以只能利用電磁波傳遞信息,故D錯(cuò)誤。故選B。5.(2020·四川省樂山市)如圖所示,將兩個(gè)完全相同的小球分別放入盛有兩種不同液體的甲、乙燒杯中,待小球靜止后,兩個(gè)燒杯內(nèi)液面高度相同。下列說法正確的是()A.甲燒杯中小球受到的浮力大 B.乙燒杯中小球排開液體的質(zhì)量大C.甲燒杯中液體的密度大 D.乙燒杯底部受到液體壓強(qiáng)大【答案】C【解析】【詳解】A.因?yàn)槲矬w漂浮或懸浮時(shí),受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只小球在兩杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故A錯(cuò)誤;B.因?yàn)樾∏蛟趦杀惺艿降母×ο嗟?,都等于小球的重力,小球在兩杯中排開液體的質(zhì)量相等,故B錯(cuò)誤;C.由圖可知,小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)。根據(jù)浮沉條件可知ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球所以ρ甲液>ρ乙液故C正確;D.兩杯中液面相平,ρ甲液>ρ乙液,根據(jù)p=ρ液gh可知,燒杯底受到液體的壓強(qiáng)p甲液>p乙液故D錯(cuò)誤。故選C。6.(2020·四川省樂山市)如圖所示,小林靜止站在商場(chǎng)的電梯上,隨電梯勻速向上運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.小林受到重力、支持力作用B.小林受到重力、支持力和水平向右的摩擦力作用C.以地面為參照物,小林是靜止的D.小林受到的支持力大于重力【答案】A【解析】【詳解】A.任何物體都會(huì)受到重力的作用,小林在重力的作用下沒有下降,是因?yàn)殡娞輰?duì)其有向上的支持力的作用。小林隨電梯勻速運(yùn)動(dòng),在水平方向上是因?yàn)閼T性而運(yùn)動(dòng),沒有受到水平方向的動(dòng)力。A選項(xiàng)正確,符合題意;B.小林和電梯勻速運(yùn)動(dòng),二者之間保持相對(duì)靜止,且沒有將要運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),小林不會(huì)受到摩擦力。B選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;C.小林向右上方運(yùn)動(dòng),以地面為參照物,小林是運(yùn)動(dòng)的。C選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;D.小林做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到的力是平衡力,支持力和重力是相等的。D選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意。故選A。7.(2020·四川省甘孜州)關(guān)于下列體育項(xiàng)目,說法正確的是()A.劃船比賽人用力向后劃槳是為了增大慣性B.立定跳遠(yuǎn)腳和地之間力的作用是相互的C.引體向上人對(duì)單杠的拉力與單杠對(duì)人的拉力是一對(duì)平衡力D.百米賽跑裁判員通過相同時(shí)間比較路程的方法判斷運(yùn)動(dòng)快慢【答案】B【解析】【詳解】A.人用力向后劃槳是利用了水和槳之間的力的作用是相互的,使船前進(jìn);且慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),人用力向后劃槳并不能增大慣性,故A錯(cuò)誤;B.立定跳遠(yuǎn)時(shí),腳要用力蹬地,地給腳向前的力,從而跳的更遠(yuǎn),所以利用了腳和地之間力的作用是相互的,故B正確;C.引體向上人對(duì)單杠的拉力與單杠對(duì)人的拉力作用在不同的物體上,是相互作用力,不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;
D.百米賽跑裁判員是在路程相同的情況下,比較時(shí)間判斷運(yùn)動(dòng)快慢,誰用時(shí)間少,誰跑得快,故D錯(cuò)誤。
故選B。8.(2020·山東省聊城市)疫情期間,小麗幫媽媽做家務(wù)時(shí),發(fā)現(xiàn)生活中處處有物理。下列分析錯(cuò)誤的是()A.茶壺的壺嘴和壺身組成連通器B.菜刀刀刃很鋒利,是為了減小壓強(qiáng)C.利用大氣壓把吸盤式掛鉤壓在平滑的墻壁上D.浴室內(nèi)的防滑墊表面凹凸不平是為了增大摩擦【答案】B【解析】【詳解】A.茶壺的壺嘴與壺身組成了連通器,因此壺身的水位總是與壺嘴的水位相平,故A正確,不符合題意;B.菜刀的刀刃很鋒利,通過減小受力面積,增大壓強(qiáng),故B錯(cuò)誤,符合題意;C.吸盤在工作時(shí),需排出里面的空氣,大氣壓便將其壓在墻面上,是利用了大氣壓,故C正確,不符合題意;D.浴室內(nèi)的防滑墊表面凹凸不平,是通過增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力,故D正確,不符合題意。故選B。9.(2020·山東省濱州市)以下四圖節(jié)選自我國古代科技著作《天工開物》,其中說法正確的是()A.圖甲“沒水采珠”中,水面下采珠人下潛的越深受到水的壓力越小B.圖乙“竹笆沉底”中,船上裝載的竹笆越多,船受到的浮力保持不變C.圖丙“河池山錫”中,水由高處流下,水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.圖丁“六槳客船”中,劃水的船槳屬于省力杠桿【答案】C【解析】【詳解】A.同種液體,深度越深,壓強(qiáng)越大,水面下采珠人下潛的越深受到水的壓強(qiáng)越大,由F=pS可知受到水的壓力越大,故A錯(cuò)誤;B.船上裝載的竹笆越多,船的總重力越大,船處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于重力,所以船受到的浮力變大,故B錯(cuò)誤;C.水由高處流下,水的高度降低,速度增大,重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故C正確;D.劃水船槳的動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故D錯(cuò)誤。故選C。10.(2020·山東省濱州市)關(guān)于以下實(shí)例的分析,正確的是()A.大型飛機(jī)很多零件采用密度小的合金材料制成,是為了增加自身質(zhì)量B.火車軌道鋪在枕木上,是為了減小壓強(qiáng)C.汽車輪胎上刻有凹凸不平的花紋,是為了減小摩擦D.汽油機(jī)工作時(shí),輸出功率越大效率越高【答案】B【解析】【詳解】A.大型飛機(jī)很多零件采用密度小的合金材料制成,是為了減小自身質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;B.火車軌道鋪在枕木上,是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故B正確;C.汽車輪胎上刻有凹凸不平的花紋,是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故C錯(cuò)誤;D.熱機(jī)效率是指熱機(jī)用來做有用功的能量和燃料完全燃燒放出的熱量的比值,與輸出功率無關(guān),故D錯(cuò)誤。故選B。二、填空題11.(2020·重慶A)小明有一個(gè)不吸水的工藝品,底座為質(zhì)地均勻的柱形木塊A,木塊上粘有合金塊B。他將工藝品豎直放置在水中(如圖9甲),靜止時(shí)木塊浸人水中的深度為h1,按圖9乙豎直放置.靜止時(shí)木塊浸人水中的深度為h2,工藝品所受浮力與甲圖相比(選填“變大”“變小"或“不變")。因粘合處松開導(dǎo)致合金塊沉底,若不計(jì)粘合材料的影響,合金的密度為水的n倍,當(dāng)木塊在水中豎直靜止時(shí)浸人的深度h1=(用h1、h2、n表示)。答案:不變;解析:將AB當(dāng)成一個(gè)整體,整體在甲乙兩圖中都處于漂浮狀態(tài),所以受到的浮力不變;漂?。焊×Φ扔谥亓?,整體的重力不變,浮力不變,整體排開液體的總體積不變?cè)O(shè)木塊的底面積為S,則甲乙兩圖V排相等即甲乙兩圖中浮力相等且等于總重力當(dāng)B掉下去后,A物體處于漂浮狀態(tài)12.(2020·重慶B)舉世聞名的三峽水利樞紐工程的船閘實(shí)現(xiàn)了上下游通航,船閘的工作利用了________原理。輪船在閘室中前進(jìn)時(shí),若以河岸為參照物,該輪船是________(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)【答案】(1).連通器(2).運(yùn)動(dòng)【解析】【詳解】[1]船閘的上游閥門打開時(shí),上游和閘室構(gòu)成連通器,下游閥門打開時(shí),下游和閘室構(gòu)成連通器,所以船閘是根據(jù)連通器原理工作的。[2]輪船在閘室中前進(jìn)時(shí),若以河岸為參照物,輪船與岸的位置在不斷發(fā)生變化,若以河岸為參照物,該輪船是運(yùn)動(dòng)的。13.(2020·重慶B)英國科學(xué)家________總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括得出:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。1643年6月,意大利科學(xué)家托里拆利最早通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量出了________的值?!敬鸢浮?1).牛頓(2).大氣壓【解析】【詳解】[1]英國科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。[2]意大利的科學(xué)家托里拆利利用裝有水銀的細(xì)玻璃管測(cè)出了大氣壓的值是1.013×105Pa。14.(2020·四川省甘孜州)2019年1月,“嫦娥四號(hào)”在月球背面成功著陸。“嫦娥四號(hào)”在加速過程中,動(dòng)能_______(選填“增大”“不變”或“減小”),以月球?yàn)閰⒄瘴铮版隙鹚奶?hào)”是______的(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。【答案】(1).增大(2).運(yùn)動(dòng)【解析】【詳解】[1]“嫦娥四號(hào)”減速落月過程中,質(zhì)量不變,速度增大,其動(dòng)能增大。[2]“嫦娥四號(hào)”在落月過程中,“嫦娥四號(hào)”相對(duì)于月球的位置不斷發(fā)生變化,故以月球?yàn)閰⒄瘴铩版隙鹚奶?hào)”是運(yùn)動(dòng)的。15.(2020·黑龍江省龍東地區(qū))炎熱的夏天,一輛正在噴灑消毒液的汽車勻速行駛在水平公路上,汽車的動(dòng)能______慣性______(變大、變小或不變)?!敬鸢浮?1).變小(2).變小【解析】【詳解】[1][2]物體動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān);慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān);正在噴灑消毒液勻速行駛的汽車質(zhì)量不斷減小,慣性減小,速度不變,故動(dòng)能減小;16.(2020·黑龍江省龍東地區(qū))自行車的設(shè)計(jì)中有很多地方利用了物理知識(shí)。如車座設(shè)計(jì)的寬大是為了減小______,車把上有花紋是為了增大______。【答案】(1).壓強(qiáng)(2).摩擦力【解析】【詳解】[1]車座設(shè)計(jì)的寬大是為了增大受力面積,減小壓強(qiáng)。[2]車把上有花紋是為了增大接觸面的粗糙程度,增大摩擦力。17.(2020·貴州省黔東南州)浸沒在水中的長方體金屬塊,上、下表面受到水的壓力分別為2N、10N,該金屬塊受到的浮力為________N,金屬塊的體積為________,若上表面距離水面的深度為0.4m,現(xiàn)用3N的力把金屬塊提升0.1m,則此力對(duì)物體做的功為________J,此時(shí)金屬塊受到的浮力將________(選填“變大”、“不變”或“變小”)(,g取10N/kg)?!敬鸢浮?1).8(2).8×10-4(3).03(4).不變【解析】【詳解】[1]該金屬塊受到的浮力為[2]由可得[3]此力對(duì)物體做的功為[4]由可得,把金屬塊提升0.1m,金屬塊排開水的體積不變,故金屬塊受到水的浮力不變。18.(2020·貴州省黔東南州)如圖所示,“殲31”是我國自主研發(fā)具有隱形功能的一種四代戰(zhàn)機(jī)。飛行時(shí),以__________(填“地面”或“飛機(jī)”)為參照物,飛行員是靜止的;飛機(jī)能夠升空,是因?yàn)闄C(jī)翼上方的空氣流速比下方的__________(填“快”或“慢”),從而產(chǎn)生了較大的升力。【答案】(1).飛機(jī)(2).快【解析】【詳解】[1]“殲31”是我國自主研發(fā)具有隱形功能的一種四代戰(zhàn)機(jī)。飛行時(shí),以飛機(jī)為參照物,飛行員與飛機(jī)的位置不發(fā)生變化,所以飛行員是靜止的;[2]飛機(jī)能夠升空,是因?yàn)闄C(jī)翼上方的空氣流速比下方的快,當(dāng)空氣流速越快,壓強(qiáng)越小,所以機(jī)翼上方壓強(qiáng)小,而機(jī)翼下方壓強(qiáng)大,此壓強(qiáng)差產(chǎn)生升力?!军c(diǎn)睛】重點(diǎn)是流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的應(yīng)用,牢記流速大的地方壓強(qiáng)小的規(guī)律,中考中也是常出現(xiàn)的題目類型,要能用此特點(diǎn)解釋飛機(jī)的升力和生活中的相關(guān)現(xiàn)象。三、計(jì)算題(2020·重慶A)如圖19,水平卓面上放有圓柱形溫水杯、它的重為3N、底面積為300cm2、溢水口距杯底20cm.內(nèi)裝水的深度為18cm將一體積為1000cm3、密度為0.9
g/cm3的正方體木塊緩慢放人水中不計(jì)溢水杯厚度,求:
(1)木塊的質(zhì)量m;
(2)木塊放入前,水對(duì)溢水杯底的壓力F:
(3)木塊放人水中靜止后溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)p。答案:解:(1) (2)解法一:解法二:注:柱狀容器,固體與液體壓強(qiáng)公式通用解法一:由于木塊密度小于水的密度,所以木塊會(huì)漂浮水面升高:即3cm由于水面從18cm上升到20cm只能上升2cm,所以會(huì)有1cm的水會(huì)溢出解法二:由于木塊密度小于水的密度,所以木塊會(huì)漂浮水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為:水對(duì)容器底部的壓力為:容器對(duì)桌面的壓力為:容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為:20.(2020·新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán))如圖所示,一平底、平口的圓柱形青花瓷筆筒放在水平桌面上,筆筒高度為0.11m,筒內(nèi)深度為0.10m。筆筒開口向上放置時(shí),筆筒對(duì)桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為8.1×102Pa;筆筒開口向下放置時(shí)筒對(duì)桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為4.05×103Pa。求:(1)筆筒內(nèi)注滿水時(shí),水對(duì)筆筒底部產(chǎn)生的壓強(qiáng);(2)筆筒開口向上和開口向下放置時(shí),筆筒與桌面的接觸面積之比;(3)青花瓷筆筒材質(zhì)的密度。【答案】(1)1×103Pa;(2)5∶1;(3)2.7×103kg/m3【解析】【詳解】(1)因?yàn)楣P筒中水的深度為0.1m,故加強(qiáng)為(2)由題知,兩次壓力相等,都等于筆筒的重力,故有所以解得(3)筆筒的質(zhì)量為體積為密度為答:(1)水對(duì)筆筒底部產(chǎn)生壓強(qiáng)為1×103Pa;(2)筆筒與桌面的接觸面積之比為5:1;(3)青花瓷筆筒材料的密度為2.7×103kg/m3。21.(2020·四川省南充市)圖甲為某自動(dòng)注水裝置的部分結(jié)構(gòu)簡圖,杠桿AOB始終在水平位置保持平衡,O為杠桿的支點(diǎn),OA=3OB,豎直細(xì)桿a的一端連接在杠桿的A點(diǎn),另一端與高為0.2m的長方體物塊C固定;豎直細(xì)桿b的下端通過力傳感器固定,上端連接在杠桿的B點(diǎn)(不計(jì)杠桿、細(xì)桿及連接處的重力和細(xì)桿的體積)。圓柱形水箱中有質(zhì)量為3kg的水,打開水龍頭,將水箱中的水緩慢放出,通過力傳感器能顯示出細(xì)桿b對(duì)力傳感器的壓力或拉力的大??;圖乙是力傳感器示數(shù)F的大小隨放出水質(zhì)量m變化的圖像。當(dāng)放出水的質(zhì)量達(dá)到2kg時(shí),物體C剛好全部露出水面,此時(shí)裝置由傳感器控制開關(guān)開始注水。(g=10Nkg)求:(1)物塊C的重力;(2)物塊C受到的最大浮力;(3)從開始放水到物塊C上表面剛好與液面相平時(shí),水對(duì)水箱底部的壓強(qiáng)變化了多少?【答案】(1)2N;(2)10N;(3)2000Pa【解析】【詳解】(1)當(dāng)物體C剛好全部露出時(shí),杠桿受到的阻力為C的重力,此時(shí)B端的拉力為6N,根據(jù)杠桿的平衡條件得到G×OA=6N×OBG=(2)物體B受到的最大浮力時(shí),B端的壓力為24N,根據(jù)杠桿的平衡條件得到(F浮-G)×OA=24N×OBF浮=(3)水對(duì)水箱底部的壓強(qiáng)變化量Δp=p2-p1=ρgh2-ρgh1=ρgΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa答:(1)物塊C的重力是2N;(2)物塊C受到的最大浮力是10N;(3)從開始放水到物塊C上表面剛好與液面相平時(shí),水對(duì)水箱底部的壓強(qiáng)變化了2000Pa。22.(2020·四川省樂山市)如圖所示,一款新型無人駕駛電動(dòng)汽車,總質(zhì)量為1.5×103kg,在性能測(cè)試中,沿平直的公路勻速行駛,行駛過程中汽車受到的阻力為總重力的0.1倍,(g取10N/kg)求:(1)汽車勻速行駛的速度
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