2012高考物理(力學(xué))考點(diǎn)預(yù)測(cè) 機(jī)械能_第1頁
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大家網(wǎng),大家的!2012高考物理(力學(xué))考點(diǎn)預(yù)測(cè)機(jī)械能一、考點(diǎn)介紹縱觀近幾年高考,機(jī)械能考題要求考生深刻理解、準(zhǔn)確掌握功、平均功率、瞬時(shí)功率、動(dòng)能、重力勢(shì)能等重要的概念及相關(guān)物理量的判斷和計(jì)算。準(zhǔn)確理解動(dòng)能定理,機(jī)械能守恒定律的全部內(nèi)容,熟練、掌握它們的運(yùn)用方法,牢固樹立功是能量轉(zhuǎn)化的量度,能量守恒和能的轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)。尤其是多次出現(xiàn)可用動(dòng)量守恒和功能關(guān)系、能量守恒相結(jié)合的綜合壓軸題,且有的物理情境設(shè)置新穎,有的貼近于生活實(shí)際,這類問題對(duì)考生的綜合分析能力﹑推理能力要求較高,應(yīng)注意這部分內(nèi)容在解決實(shí)際綜合問題時(shí)的應(yīng)用,能通過解決實(shí)際綜合問題培養(yǎng)分析﹑綜合﹑推理和判斷的能力,并注意處理這些問題時(shí)常用的方法和技巧二、高考真題1.(2008年寧夏卷.理綜.18)一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)其速度為1m/s。從此刻開始滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平面作用F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖1左和圖1右所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為則以下關(guān)系正確的是()圖1A.B.C.D.2.(2008年廣東卷.物理.3)運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過程。將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng),在這兩個(gè)過程中,下列說法正確的是A.阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功B.系統(tǒng)受到的合外力始終向下C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加D.任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等3.(2008年江蘇卷.物理.9)如圖2所示.一根不可伸長的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿上,質(zhì)量為3m的a球置于地面上,質(zhì)量為m的b球從水平位置靜止釋放.當(dāng)a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí),b球擺過的角度為.下列結(jié)論正確的是()A.=90°B.=45°C.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,重力對(duì)小球做功的功率先增大后減小圖2D.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,重力對(duì)小球做功的功率一直增大4.(2008年江蘇卷.物理.5)如圖3所示,粗糙的斜面與光滑的水平面相連接,滑塊沿水平面以速度運(yùn)動(dòng).設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)刻為t=0,距A點(diǎn)的水平距離為x,水平速度為.由于不同,從A點(diǎn)到B點(diǎn)的幾種可能的運(yùn)動(dòng)圖象如圖4所示,其中表示摩擦力做功最大的是()圖3圖45.(2008年上海卷.物理.8)物體做自由落體運(yùn)動(dòng),Ek代表動(dòng)能,Ep代表勢(shì)能,h代表下落的距離,以水平地面為零勢(shì)能面。圖5所示圖像中,能正確反映各物理量之間的關(guān)系是()圖56.(2008年海南卷.物理.3)如圖6所示,一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn),另一端系一小球.給小球一足夠大的初速度,使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng).在此過程中,A.小球的機(jī)械能守恒OB.重力對(duì)小球不做功OC.繩的張力對(duì)小球不做功D.在任何一段時(shí)間內(nèi),小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少圖67.(2008年江蘇卷.物理.7)如圖7所示,兩光滑斜面的傾角分別為30°和45°,質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)滑塊用不可伸長的輕繩通過滑輪連接(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦),分別置于兩個(gè)斜面上并由靜止釋放;若交換兩滑塊位置,再由靜止釋放.則在上述兩種情形中正確的有A.質(zhì)量為2m的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B.質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運(yùn)動(dòng)C.繩對(duì)質(zhì)量為m滑塊的拉力均大于該滑塊對(duì)繩的拉力D.系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能均守恒圖78.(2008年廣東卷.物理.21)為了響應(yīng)國家的“節(jié)能減排”號(hào)召,某同學(xué)采用了一個(gè)家用汽車的節(jié)能方法。在符合安全行駛的要求的情況下,通過減少汽車后備箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽車負(fù)載減少。假設(shè)汽車以72km/h的速度行駛時(shí),負(fù)載改變前、后汽車受到阻力分別為2000N和1950N。請(qǐng)計(jì)算該方法使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率減少了多少?9.(2008年重慶卷.理綜.23.)滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng),研究表明,在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí),水對(duì)滑板的作用力Fx垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運(yùn)動(dòng)中,在水平牽引力作用下,當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)(如圖8所示),滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的k=54kg/m,入和滑板的總質(zhì)量為108kg,試求(重力加速度g取10m/s2,sin37°取,忽略空氣阻力):圖8(1)水平牽引力的大??;(2)滑板的速率;(3)水平牽引力的功率.10.(2008年北京卷.理綜.23)風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的功能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱,發(fā)電機(jī)等。如圖9所示。(1)利用總電阻的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。輸送功率,輸電電壓,求異線上損失的功率與輸送功率的比值;(2)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積。設(shè)空氣密度為p,氣流速度為v,風(fēng)輪機(jī)葉片長度為r。求單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Pm;在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下,要提高風(fēng)輪機(jī)單位時(shí)間接受的風(fēng)能,簡述可采取的措施。圖9(3)已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與Pm成正比。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)速v19m/s時(shí)能夠輸出電功率P1=540kW。我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=6m/s的時(shí)間每年約為5000小時(shí),試估算這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時(shí)。三、名校試題1.(浙江省2009屆高三第一輪復(fù)習(xí)單元試題.物理.6)下面關(guān)于摩擦力做功的敘述,正確的是()A.靜摩擦力對(duì)物體一定不做功B.動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功C.一對(duì)靜摩擦力中,一個(gè)靜摩擦力做正功,另一靜摩擦力一定做負(fù)功D.一對(duì)動(dòng)摩擦力中,一個(gè)動(dòng)摩擦力做負(fù)功,另一動(dòng)摩擦力一定做正功2.(山東濟(jì)南市2009屆高三11月教學(xué)質(zhì)量檢測(cè).物理.10)如圖10所示,在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中,高臺(tái)跳水是我國運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)。質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ǎ〢.他的動(dòng)能減少了B.他的重力勢(shì)能增加了C.他的機(jī)械能減少了D.他的機(jī)械能減少了圖103.(上海市2009屆高三復(fù)習(xí)試題.物理.12)滑塊以速率靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率為,且<,若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A,取斜面底端重力勢(shì)能為零,則() A.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械增大。 B.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能也減小。 C.上升過程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方。D.上升過程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方。4.(江蘇南京市2008年高三總復(fù)習(xí)試卷.物理.9)利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化的力。如圖11是用這種方法獲得的彈性繩中拉力隨時(shí)間的變化圖線。實(shí)驗(yàn)時(shí),把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處,然后讓小球自由下落。從此圖線所提供的信息,判斷以下說法中正確的是 A.t1時(shí)刻小球速度最大 B.t2時(shí)刻繩子最長 C.t3時(shí)刻小球動(dòng)能最小圖11 D.t3與t4時(shí)刻小球動(dòng)能相同5.(2008年江蘇南京一中11月月考試題.物理.15)如圖12是打秋千的示意圖,最初人直立站在踏板上(A點(diǎn)所示),繩與豎直方向成角,人的重心到懸點(diǎn)O的距離為;從A點(diǎn)向最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)過程中,人由直立狀態(tài)自然下蹲,在B點(diǎn)人的重心到懸點(diǎn)O的距離為;在最低點(diǎn)處,人突然由下蹲變成直立狀態(tài)(人的重心到懸點(diǎn)O的距離恢復(fù)為)且保持該狀態(tài)到最高點(diǎn)C.設(shè)人的質(zhì)量為m,踏板和繩的質(zhì)量不計(jì),空氣阻力不計(jì).求:(1)人剛到最低點(diǎn)B還處于下蹲狀態(tài)時(shí),兩根繩中的總拉力F為多大?(2)人到達(dá)左端最高點(diǎn)C時(shí),繩與豎直方向的夾角為多大?(用反三角函數(shù)表示)圖12圖126.(浙江省2009屆高三第一輪復(fù)習(xí)單元試題.物理.17)如圖13所示,將一顆小鋼珠由靜止釋放到盛有蓖麻油的量筒中,下落不久鋼珠就開始作勻速直線運(yùn)動(dòng).(量筒中為什么不放清水而用蓖麻油?這是因?yàn)楸吐橛偷拿芏入m小于清水,但它對(duì)鋼珠產(chǎn)生的粘滯阻力卻大大超過清水)1845年英國物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家斯·托克斯(S.G.Stokes)v圖13研究球體在液體中下落時(shí),發(fā)現(xiàn)了液體對(duì)球體的粘滯阻力與球的半徑、速度及液體的種類有關(guān),有,其中物理量η為液體的粘滯系數(shù),它與液體的種類及溫度有關(guān).鋼珠在蓖麻油中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后就以穩(wěn)定的速度下落,這一速度稱為收尾速度。v圖13(1)實(shí)驗(yàn)室的溫度為20.0℃時(shí),蓖麻油的粘滯系數(shù)為0.986,請(qǐng)寫出它的單位.(2)若鋼珠的半徑為2.00㎜,鋼珠的質(zhì)量為,在蓖麻油中所受的浮力為,求鋼珠在蓖麻油中的收尾速度。(3)設(shè)量筒中蓖麻油的深度為H=40.0㎝,鋼珠從液面無初速釋放,下沉至剛要到達(dá)筒底時(shí),因克服粘滯阻力而產(chǎn)生的熱量為多少?7.(山東省濟(jì)南一中2009屆高三上學(xué)期期中考試.物理)16)如圖14所示,質(zhì)量為m的滑塊,放在光滑的水平平臺(tái)上,平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0,長為L,今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧,到達(dá)某處時(shí)突然釋放,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí),恰好與傳送帶速度相同?;瑝K與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。(1)試分析滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況。圖14(2)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度,求釋放滑塊時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能。(3)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度,求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量。8.(廣東中山龍山中學(xué)09屆高三第二次月考試卷.物理.16)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60KW,汽車的質(zhì)量為。當(dāng)汽車在足夠水平路面從靜止以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求:(1)汽車在水平路面能達(dá)到的最大速度vm1(2)汽車在水平路面做勻加速運(yùn)動(dòng)能維持多長時(shí)間?(3)在10s

末汽車的瞬時(shí)功率多大?20s末汽車的瞬時(shí)功率又是多少呢?(4)若汽車以vm1速度駛上一傾角為的足夠長的斜面()。簡要描述汽車作何運(yùn)動(dòng),并求出在此斜面上最終速度vm2(已知汽車在行駛中所受路面阻力恒定為重力的0.1倍,g取10m/s2)BAPOFC9.(江蘇淮安、連云港、宿遷、徐州四市2008第三次調(diào)研度卷.物理.18)如圖15所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kgBAPOFC(1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程,力F做的功;(2)小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大??;圖15(3)小球B被拉到離地多高時(shí)與小球A速度大小相等。10.(廣東中山龍山中學(xué)09屆高三第二次月考試卷.物理.13)如圖16所示,質(zhì)量20kg的物體從光滑曲面上高度m處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng),速率為3m/s.已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.(g取10m/s2)(1)若兩皮帶輪之間的距離是6m,物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面,物體將從哪一邊離開傳送帶?通過計(jì)算說明你的結(jié)論.(2)若皮帶輪間的距離足夠大,從M滑上到離開傳送帶的整個(gè)過程中,由于M和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量?圖1611.(江蘇省南京市2008屆高三質(zhì)量檢測(cè).物理.14)如圖17所示,某要乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑到B點(diǎn),接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止。人與雪橇的總質(zhì)量為70kg。右表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù),開始時(shí)人與雪橇距水平路面的高度h=20m,請(qǐng)根據(jù)右表中的數(shù)據(jù)解決下列問題:(1)人與雪橇從A到B的過程中,損失的機(jī)械能為多少?(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力的大小。(3)人與雪橇從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中所對(duì)應(yīng)的距離。(取g=10m/s2)位置ABC速度(m/s)2.012.00時(shí)刻(s)04.010.0圖1712.(江蘇如東、啟東2008屆期中聯(lián)合測(cè)試.物理.17)如圖18所示,一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量mB=m的小球連θCmBO1mAO2接,另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量mA=m的小物塊連接,已知直桿兩端固定,與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi),與水平面的夾角θ=60°,直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度,C點(diǎn)到定滑輪O1θCmBO1mAO2(1)小球下降到最低點(diǎn)時(shí),小物塊的機(jī)械能(取C點(diǎn)所在的水平面為參考平面);(2)小物塊能下滑的最大距離;(3)小物塊在下滑距離為L時(shí)的速度大?。?3.(廣東(僑中高三第二次月考試題卷.物理.12)(1)在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖19甲所示的裝置.實(shí)驗(yàn)步驟如下:甲(1)把紙帶的一端固定在小車的后面,另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2)改變木板的傾角,以重力的一個(gè)分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力(3)用細(xì)線將木板上的小車通過一個(gè)定滑輪與懸吊的砂桶相連(4)接通電源,放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)(5)測(cè)出s、s1、s2(如圖19乙所示),查得打點(diǎn)周期為T.判斷重力的一個(gè)分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是_______________________________________;本實(shí)驗(yàn)還需直接測(cè)量的物理量是:___________________________.(并用相應(yīng)的符號(hào)表示)ABs1sABs1s2s乙圖1914.(廣東中山龍山中學(xué)09屆高三第二次月考試卷.物理.12))用如圖20所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶夾子重物帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上;C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量;D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;圖20E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因。答:(寫在答題卷上)As2s1BAs2s1BCDEs0O圖21帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A距起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)AC間的距離為s1,點(diǎn)CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=_________。(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測(cè)量的物理量是_______。試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=_______。四、考點(diǎn)預(yù)測(cè)(一)文字介紹預(yù)測(cè)2009的高考,本考點(diǎn)內(nèi)容仍是熱點(diǎn)之一.試題有可能是選項(xiàng)題,也可能是綜合題.若是選項(xiàng)題,其考查的重點(diǎn)是功、功率、機(jī)械能、功能關(guān)系的這些基本概念;若是綜合題往往和動(dòng)量守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)一起來考查動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系的運(yùn)用.還可能與生產(chǎn)、生活、科學(xué)技術(shù)相聯(lián)系以考查學(xué)生的建模能力.(二)考點(diǎn)預(yù)測(cè)題1.一個(gè)質(zhì)量為的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從開始,物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F作用,力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖22所示。求83秒內(nèi)物體的位移大小和力F對(duì)物體所做的功。取。圖222.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖23所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則()(A)從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W。 (B)從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2W。(C)從第5秒末到第7秒末合外力做功為W。 (D)從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W。圖233.機(jī)車從靜止開始沿平直軌道做勻加速運(yùn)動(dòng),所受的阻力始終不變,在此過程中,下列說法正確的是A.機(jī)車輸出功率逐漸增大B.機(jī)車輸出功率不變C.在任意兩相等時(shí)間內(nèi),機(jī)車動(dòng)能變化相等D.在任意兩相等時(shí)間內(nèi),機(jī)車動(dòng)量變化大小相等4.某司機(jī)為確定他的汽車上所載貨物的質(zhì)量,他采用如下方法:已知汽車自身的質(zhì)量為,當(dāng)汽車空載時(shí),讓汽車在平直公路上以額定功率行駛,從速度表上讀出汽車達(dá)到的最大速度為.當(dāng)汽車載重時(shí),仍讓汽車在平直公路上以額定功率行駛,從速度表上再讀出汽車達(dá)到的最大速度為.設(shè)汽車行駛時(shí)的阻力與總重力成正比.試根據(jù)以上提供的已知量求出車上所載貨物的質(zhì)量.圖245.如圖24所示,質(zhì)量為m的物體沿動(dòng)摩擦因素為的水平面以初速度從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?,設(shè)同一物體以初速度從點(diǎn)先經(jīng)斜面,后經(jīng)斜面到點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)椋瑑尚泵嬖谒矫嫔贤队伴L度之和等于AB的長度,則有()圖24A.B.C.D.不能確定VV0S0αP圖256.如圖25所示,斜面足夠長,其傾角為α,質(zhì)量為m的滑塊,距擋板P為S0,以初速度V0沿斜面上滑,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力,若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失,求滑塊在斜面上經(jīng)過的總路程為多少?7.如圖26所示,水平光滑地面上停放著一輛小車,左側(cè)靠在豎直墻壁上,小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的,在最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切,BC的長度是圓弧半徑的10倍,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A點(diǎn)正上方某處無初速下落,恰好落人小車圓弧軌道滑動(dòng),然后沿水平軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出。已知物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力是物塊重力的9倍,小車的質(zhì)量是物塊的3倍,不考慮空氣阻力和物塊落人圓弧軌道時(shí)的能量損失。圖26求:⑴物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的幾倍;⑵物塊與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。8.如圖27所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,有一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成,圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn),且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)。求物塊初始位置相對(duì)圓形軌道底部的高度h的取值范圍。圖279.如圖28所示,卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移動(dòng)。在移動(dòng)過程中,下列說法正確的是A.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和B.F對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能D.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和10.面積很大的水池,水深為H,如圖28所示,水面上浮著一正立方體木塊,木塊邊長為a,質(zhì)量為m,密度為水的.開始時(shí)木塊靜止,有一半沒入水中,現(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓入池底,不計(jì)摩擦,則從木塊起始到剛好完全圖28沒入水中的過程中池水勢(shì)能的改變量為,從木塊起始到停在池底的過程中,力F所做的功為.HHamgF2mg11.如圖29所示裝置可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,擺錘A拴在長L的輕繩一端,另一端固定在O點(diǎn),在A上放一個(gè)小鐵片,現(xiàn)將擺錘拉起,使繩偏離豎直方向角,由靜止開始釋放擺錘,當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí),受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動(dòng),這時(shí)鐵片將作平拋運(yùn)動(dòng)而飛離擺錘,用刻度尺量出鐵片的水平位移為s,下落高度為H.(1)要驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒,必須求出擺錘初始位置離最低點(diǎn)的高度,其高度應(yīng)為,同時(shí)圖29還應(yīng)求出擺錘在最低點(diǎn)時(shí)的速度,其速度應(yīng)為.(2)用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量寫出證明擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為.圖3012.一同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長度改變量的關(guān)系,他的實(shí)驗(yàn)如下:在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一個(gè)鋼球接觸,當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣,如圖30所示.讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為s.圖30(1)請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系式.(2)彈簧長度的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:彈簧長度壓縮量x/cm1.001.502.00彈簧長度壓縮量x/cm1.001.502.002.503.003.50鋼球飛行水平距離s/m1.011.052.012.483.013.50參考答案高考真題1.【解析】本題考查v-t圖像、功的概念。力F做功等于每段恒力F與該段滑塊運(yùn)動(dòng)的位移(v-t圖像中圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積),第1秒內(nèi),位移為一個(gè)小三角形面積S,第2秒內(nèi),位移也為一個(gè)小三角形面積S,第3秒內(nèi),位移為兩個(gè)小三角形面積2S,故W1=1×S,W2=1×S,W3=2×S,W1<W2<W3。【答案】B2.【解析】運(yùn)動(dòng)員跳傘下降的過程中,空氣阻力與運(yùn)動(dòng)方向相反,所以阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功.故選項(xiàng)A正確;加速下降時(shí),合外力向下,減速下降時(shí),合外力向上;B項(xiàng)錯(cuò),因是向下重力勢(shì)能減小,C錯(cuò);因系統(tǒng)是變速運(yùn)動(dòng),.任意相等的時(shí)間內(nèi)位移不同,所以選項(xiàng)D錯(cuò).【答案】A3.【解析】考查向心加速度公式、動(dòng)能定理、功率等概念和規(guī)律。設(shè)b球的擺動(dòng)半徑為R,當(dāng)擺過角度θ時(shí)的速度為v,對(duì)b球由動(dòng)能定理:mgRsinθ=EQ\F(1,2)mv2,此時(shí)繩子拉力為T=3mg,在繩子方向由向心力公式:T-mgsinθ=mEQ\F(v2,R),解得θ=90°,A對(duì)B錯(cuò);故b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中一直機(jī)械能守恒,豎直方向的分速度先從零開始逐漸增大,然后逐漸減小到零,故重力的瞬時(shí)功率Pb=mgv豎先增大后減小,C對(duì)D錯(cuò)。【答案】AC4.【解析】考查平拋運(yùn)動(dòng)的分解與牛頓運(yùn)動(dòng)定律。從A選項(xiàng)的水平位移與時(shí)間的正比關(guān)系可知,滑塊做平拋運(yùn)動(dòng),摩擦力必定為零;B選項(xiàng)先平拋后在水平地面運(yùn)動(dòng),水平速度突然增大,摩擦力依然為零;對(duì)C選項(xiàng),水平速度不變,為平拋運(yùn)動(dòng),摩擦力為零;對(duì)D選項(xiàng)水平速度與時(shí)間成正比,說明滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有摩擦力,故摩擦力做功最大的是D圖像所顯示的情景,D對(duì)。本題考查非常靈活,但考查內(nèi)容非?;A(chǔ),抓住水平位移與水平速度與時(shí)間的關(guān)系,然后與平拋運(yùn)動(dòng)的思想結(jié)合起來,是為破解點(diǎn)?!敬鸢浮緿5.【解析】由機(jī)械能守恒定律:EP=E-EK,故勢(shì)能與動(dòng)能的圖像為傾斜的直線,C錯(cuò);由動(dòng)能定理:EK=mgh=EQ\F(1,2)mv2=EQ\F(1,2)mg2t2,則EP=E-mgh,故勢(shì)能與h的圖像也為傾斜的直線,D錯(cuò);且EP=E-EQ\F(1,2)mv2,故勢(shì)能與速度的圖像為開口向下的拋物線,B對(duì);同理EP=E-EQ\F(1,2)mg2t2,勢(shì)能與時(shí)間的圖像也為開口向下的拋物線,A錯(cuò)?!敬鸢浮緽6.【解析】斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力、繩子拉力,由于除重力做功外,摩擦力做負(fù)功,機(jī)械能減少,A、B錯(cuò);繩子張力總是與運(yùn)動(dòng)方向垂直,故不做功,C對(duì);小球動(dòng)能的變化等于合外力做功,即重力與摩擦力做功,D錯(cuò)?!敬鸢浮緾7.【解析】考查受力分析、連接體整體法處理復(fù)雜問題的能力。每個(gè)滑塊受到三個(gè)力:重力、繩子拉力、斜面的支持力,受力分析中應(yīng)該是按性質(zhì)分類的力,沿著斜面下滑力是分解出來的按照效果命名的力,A錯(cuò);對(duì)B選項(xiàng),物體是上滑還是下滑要看兩個(gè)物體的重力沿著斜面向下的分量的大小關(guān)系,由于2m質(zhì)量的滑塊的重力沿著斜面的下滑分力較大,故質(zhì)量為m的滑塊必定沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),B對(duì);任何一個(gè)滑塊受到的繩子拉力與繩子對(duì)滑塊的拉力等大反向,C錯(cuò);對(duì)系統(tǒng)除了重力之外,支持力對(duì)系統(tǒng)每個(gè)滑塊不做功,繩子拉力對(duì)每個(gè)滑塊的拉力等大反向,且對(duì)滑塊的位移必定大小相等,故繩子拉力作為系統(tǒng)的內(nèi)力對(duì)系統(tǒng)做功總和必定為零,故只有重力做功的系統(tǒng),機(jī)械能守恒,D對(duì)?!敬鸢浮緽D8.【解析】(1),由得=1\*GB3①=2\*GB3②故【答案】9.【解析】(1)以滑板和運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,其受力如圖9所示由共點(diǎn)力平衡條件可得 ① ②由①、②聯(lián)立,得F=810N(2)得m/s(3)水平牽引力的功率P=Fv=4050W【答案】4050W10.【解析】(1)導(dǎo)線上損失的功率為P=I2R=(損失的功率與輸送功率的比值(2)(2)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)時(shí),提供的風(fēng)能功率最大.單位時(shí)間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為pvS,S=r2風(fēng)能的最大功率可表示為P風(fēng)=采取措施合理,如增加風(fēng)輪機(jī)葉片長度,安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等。(3)按題意,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為P2=kW=160kW最小年發(fā)電量約為W=P2t=160×5000kW·h=8×105kW·h【答案】(1)9kW(2)(3)8×105kW·名校試題1.【解析】一對(duì)靜摩擦力的作用點(diǎn)不發(fā)生相對(duì)移動(dòng),它們的合功為零,它們的功可以一正一負(fù);可以都為零;一對(duì)動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn)發(fā)生相對(duì)移動(dòng),它們的合功為負(fù)值,它們的功可以一正一負(fù);可以一零一負(fù);可以兩負(fù).【答案】C2.【解析】動(dòng)能減少應(yīng)是合力功為所以選項(xiàng)A錯(cuò),重力勢(shì)能減少了重所以選項(xiàng)B錯(cuò);機(jī)械能的減少應(yīng)是除重力外,其它力所做的功,故選項(xiàng)D正確.【答案】D3.【解析】由<可知,斜面與滑塊間有摩擦,滑塊無論上升還是下降時(shí),都有機(jī)械能損失,故B正確.為判斷C、D的情況,可先求出斜面中點(diǎn)A的動(dòng)能和勢(shì)能情況,滑塊初始機(jī)械能①,滑塊在斜面中點(diǎn)A的速度,在A點(diǎn)的機(jī)械能②.聯(lián)立①②式得:,而因斜面與滑塊間有摩擦,知,所以,動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置應(yīng)出現(xiàn)在A點(diǎn)之上,因此選(BC)【答案】BC4.【解析】小球自由下落時(shí)繩中拉力為零;t1時(shí)刻繩子拉緊并開始伸長,因?yàn)橹亓Υ笥诶K中拉力且拉力逐漸增大,故小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),加速度為零的時(shí)刻速度最大;然后繩子繼續(xù)拉伸,因?yàn)槔K中拉力大于重力且拉力繼續(xù)增大,故小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻速度為零而繩子最長,所以答案B正確;再以后小球反方向先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻回到繩子原長的位置,t1時(shí)刻與t2時(shí)刻小球高度相等,繩子拉力為零,根據(jù)機(jī)械能守恒定律知小球的動(dòng)能相等。由對(duì)稱性知t1時(shí)刻與t2時(shí)刻小球運(yùn)動(dòng)情況完全對(duì)應(yīng),故答案D正確?!敬鸢浮緽D5.【解析】(1)如圖所示,以懸點(diǎn)為參考平面,人從點(diǎn)的自然下蹲過程中機(jī)械能守恒,所以,即,解得:在最低點(diǎn)B處,,解得:(2)人在最低點(diǎn)處,突然由下蹲變成直立狀態(tài),人的內(nèi)力做功,使人的機(jī)械能增加,之后,人從點(diǎn)的上擺過程中機(jī)械能守恒,所以或,即,得:【答案】(1)(2)6.【解析】(1)因粘滯阻力,故有,其單位應(yīng)是(2)鋼珠穩(wěn)定下落時(shí),其所受向上粘滯阻力F與、mg平衡,有得:(3)根據(jù)總能量守恒的方法:鋼珠下落過程中損失的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為鋼珠的動(dòng)能,以及與鋼珠同樣大小的油滴上升至液面處的動(dòng)能和勢(shì)能,還有鋼珠克服粘滯阻力而產(chǎn)生的熱量Q,其中油滴重力.【答案】(1)(2)(3)7.【解析】(1)若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng);若滑物沖上傳送帶時(shí)的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)。(2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度為v,在彈簧彈開過程中,由機(jī)械能守恒設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,由牛頓第二定律:由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得:(3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則t時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移s=v0t 滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移 相對(duì)滑動(dòng)生成的熱量解得:【答案】(1)若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng);若滑物沖上傳送帶時(shí)的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng);(2)(3)8.【解析】(1)汽車達(dá)到最大速度時(shí),有:(2)經(jīng)t時(shí)間,汽車勻加速達(dá)到額定功率時(shí),由牛頓第二定律有:由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有:而解得t=15.625s(3)t=10s時(shí),汽車還處于勻加速階段,牽引力瞬時(shí)速度所以此時(shí)汽車的瞬時(shí)功率t=20s時(shí),汽車已經(jīng)達(dá)到額定功率,故汽車的瞬時(shí)功率P=60KW(4)汽車保持額定功率駛上斜面,由于行駛阻力增大,汽車牽引力增大,汽車作加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到最終速度勻速行駛。行駛阻力所以【答案】(1)(2)t=15.625s(3)P=60KW(4)9.【解析】(1)小球B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方過程中的位移為(m)得:WF=FxA=22J(2)由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)得:v=4m/s⑶當(dāng)繩與圓環(huán)相切時(shí)兩球的速度相等。=0.225m【答案】(1)22J(2)v=4m/s(3)0.225m10.【解析】(1)物體將從傳送帶的右邊離開。 物體從曲面上下滑時(shí)機(jī)械能守恒,有 解得物體滑到底端時(shí)的速度 以地面為參照系,物體滑上傳送帶后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零,期間物體的加速度大小和方向都不變,加速度大小為物體從滑上傳送帶到相對(duì)地面速度減小到零,對(duì)地向右發(fā)生的位移為表面物體將從右邊離開傳送帶。(2)以地面為參考系,若兩皮帶輪間的距離足夠大,則物體滑上傳送帶后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零,后向左做勻加速運(yùn)動(dòng),直到速度與傳送帶速度相等后與傳送帶相對(duì)靜止,從傳送帶左端掉下,期間物體的加速度大小和方向都不變,加速度大小為取向右為正方向,物體發(fā)生的位移為物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 這段時(shí)間內(nèi)皮帶向左運(yùn)動(dòng)的位移大小為物體相對(duì)于傳送帶滑行的距離為 物體與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)期間產(chǎn)生的熱量為【答案】(1)物體將從傳送帶的右邊離開(2)11.【解析】(1)從A到B的過程中,人與雪橇損失的機(jī)械能為代入數(shù)據(jù)解得△E=9.1×103J(2)人與雪橇在BC段做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律有解得N(3)由動(dòng)能定得得代入數(shù)據(jù)解得x=36m【答案】(1)9.1×103J(2)(3)x=36m12.【解析】(1)設(shè)此時(shí)小物塊的機(jī)械能為E1.由機(jī)械能守恒定律得 (2)設(shè)小物塊能下滑的最大距離為sm,由機(jī)械能守恒定律有 而 代入解得 (3)設(shè)小物塊下滑距離為L時(shí)的速度大小為v,此時(shí)小球的速度大小為vB,則 解得 【答案】(1)(2)(3)13.【解析】本題考查《探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系》與《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)的遷移能力、誤差分析能力、文字表述能力及從圖表歸納所需信息能力??疾檫壿嬐评砟芰?、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。【答案】紙帶上點(diǎn)跡間距相等小車的質(zhì)量M、砂桶的質(zhì)量m14.【解析】①步驟B是錯(cuò)誤的。應(yīng)該接到電源的交流輸出端。步驟D是錯(cuò)誤的,應(yīng)該先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶。步驟C不必要,因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理,重錘的動(dòng)能和勢(shì)能中都包含了質(zhì)量m,可以約去。②③重錘的質(zhì)量m由牛頓第二定律:代入a得F=【答案】②③重錘的質(zhì)量m考點(diǎn)預(yù)測(cè)題1.【解析】當(dāng)物體在前半周期時(shí)由牛頓第二定律,得F1-μmg=ma1a1=(F1-μmg)/m=(12-0.1×4×10)/4=2m/s2當(dāng)物體在后半周期時(shí),由牛頓第二定律,得F2+μmg=ma2a2=(F2+μmg)/m=(4+0.1×4×10)/4=2m/s2前半周期和后半周期位移相等x1=1/2at2=0.5×2×22=4m一個(gè)周期的位移為8m最后1s的位移為3m83秒內(nèi)物體的位移大小為x=20×8+4+3=167m一個(gè)周期F做的功為w1=(F1-F2)x1=(12-4)4=32J力F對(duì)物體所做的功w=20×32+12×4-4×3=681J【答案】681J2.【解析】設(shè)物體在第1秒的加速度為a,則第1秒的合外力為F=Ma,由圖2可知,物體從第3秒末到第7秒末的加速度為第1秒內(nèi)的一半,方向相反,所以其合外力也為第1秒內(nèi)的一半,方向相反。但第3秒末到第5秒末的位移是第1秒內(nèi)的兩倍,第5秒末到第7秒末的位移也是第1秒內(nèi)的兩倍,但其方向相向。顯然第5秒末到第7秒末這一過程合力方向與位移方向相同,合外力做正功,大小為W,故選項(xiàng)C正確。同理,第3秒末到第5秒末這一過程合力方向與位移方向相反,合外力做負(fù)功,大小為-W。又因第5秒內(nèi)的位移與第4秒合力方向與位移方向相反,合力功為-0.25W,所以選項(xiàng)D也正確【答案】CD3.【解析】因機(jī)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以其加速度不變,當(dāng)所受的阻力始終不變時(shí),機(jī)車的牽引力不變,若機(jī)車的速度增加,根據(jù)實(shí)際功率=,其輸出功率逐漸增大,所以選項(xiàng)A正確;;因合外力不變,根據(jù)動(dòng)理定理,在任意兩相等時(shí)間內(nèi),機(jī)車動(dòng)量變化大小相等,故選項(xiàng)D也正確?!敬鸢浮緼D4.【解析】設(shè)汽車行駛時(shí)的阻力與總重力的比例系數(shù)為μ汽車空載時(shí)汽車載重時(shí)解得:【答案】5.【解析】在水平面上,由動(dòng)能定理在斜面上,設(shè)左、右斜面傾角分別為α、β,左、右斜面長度分別為、由動(dòng)能定理所以【答案】B6.【解析】滑塊在滑動(dòng)過程中,要克服摩擦力做功,其機(jī)械能不斷減少;又因?yàn)榛瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力,所以最終會(huì)停在斜面底端。在整個(gè)過程中,受重力、摩擦力和斜面支持力作用,其中支持力不做功。設(shè)其經(jīng)過和總路程為L,對(duì)全過程,由動(dòng)能定理得:得【答案】7.【解析】此題物理過程分兩階段,開始只有物塊運(yùn)動(dòng)且只有重力做功,故運(yùn)動(dòng)到B的

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