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文檔簡介
2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之曲線運(yùn)動
選擇題(共10小題)
1.飛鏢扎氣球是一種民間娛樂游戲項目,其示意圖如圖甲所示,靶面豎直固定,O點(diǎn)為鏢靶中心,OP水
平、OQ豎直,靶面圖如圖乙所示。若每次都在空中同一位置M點(diǎn)水平射出飛鏢,且M、0、Q三點(diǎn)在
同一豎直平面,忽略空氣阻力。關(guān)于分別射中靶面0、P、Q三點(diǎn)的飛鏢,下列說法錯誤的是()
A.射中O點(diǎn)的飛鏢射出時的速度最小
B.射中P點(diǎn)的飛鏢射出時的速度最大
C.射中Q點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間最長
D.射中0、P兩點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間相等
2.國家跳臺滑雪中心是中國首座跳臺滑雪場館,主體建筑靈感來自于中國傳統(tǒng)飾物“如意”,因此被形象
地稱作“雪如意”。如圖所示,現(xiàn)有甲、乙兩名可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動員從跳臺a處先后沿水平方向向左飛
出,初速度大小之比為2:3,不計空氣阻力,則甲、乙從飛出至落到斜坡(可視為斜面)上的過程中,
下列說法正確的是()
A.甲、乙飛行時間之比為3:2
B.甲、乙飛行的水平位移之比為4:9
C.甲、乙在空中豎直方向下落的距離之比為2:3
D.甲、乙落到坡面上的瞬時速度方向與水平方向的夾角之比為2:3
3.如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊開始靜止在一半徑為R的球殼內(nèi),它和球心O的連線與豎直方向的夾角
為0=37°?,F(xiàn)讓球殼隨轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸OO,一起轉(zhuǎn)動,小物塊在球殼內(nèi)始終未滑動,重力加速度為g,sin37°
=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是()
4
A.小物塊靜止時受到的摩擦力大小為gzng
B.若轉(zhuǎn)臺的角速度為俯,小物塊不受摩擦力
C.若轉(zhuǎn)臺的角速度為甘,小物塊受到沿球面向下的摩擦力
D.若轉(zhuǎn)臺的角速度為,、韶,小物塊受到沿球面向下的摩擦力
4.如圖所示,小球A從地面向上斜拋,拋出時的速度大小為10m/s,方向與水平方向夾角為53°,在A
拋出的同時有小球B從某高處自由下落,當(dāng)A上升到最高點(diǎn)時恰能擊中下落的B,不計空氣阻力,sin530
=0.8,重力加速度g取lOm/s?。則A、B兩球初始距離是()
BO
C.8.0mD.11.2m
5.如圖所示,半徑為R的水平圓盤繞中心0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,圓盤中心。點(diǎn)正上方H處有一小球被水
平拋出,此時半徑OB恰好與小球初速度方向垂直,從上向下看圓盤沿順時針方向轉(zhuǎn)動,小球恰好落在
B點(diǎn),重力加速度大小為g不計空氣阻力,下列說法不正確的是()
A.小球的初速度大小為R6
B.小球的初速度大小為R俱
-37r9
C.圓盤的角速度大小可能為三
2H
D.圓盤的角速度大小可能為——
2勺2H
6.某同學(xué)在游玩時,觀察到一只翠鳥捕魚的場景。如圖所示,翠鳥把小魚叼出水面,斜向上飛行途中,
小魚掙扎掉落,忽略空氣阻力,關(guān)于小魚(可看作質(zhì)點(diǎn))掉落后的運(yùn)動,下列說法正確的是()
A.小魚做自由落體運(yùn)動
B.小魚做平拋運(yùn)動
C.小魚運(yùn)動的加速度小于g
D.小魚在相同時間內(nèi)速度改變量相同
7.如圖所示,一小球從0點(diǎn)水平拋出后的軌跡途經(jīng)A、B兩點(diǎn),已知小球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度大小為13m/s,
從。到A的時間和從A到B的時間都等于0.5s,取重力加速度大小g=10m/s2,不計空氣阻力,下列
說法正確的是()
A.小球做平拋運(yùn)動的初速度大小為10m/s
B.O、A兩點(diǎn)間的距離為5m
C.A、B兩點(diǎn)間的距離為10m
D.0、B兩點(diǎn)間的距離為13m
8.如圖所示,在同一豎直面內(nèi),物塊1從a點(diǎn)以速度vi水平拋出,同時物塊2從b點(diǎn)以速度V2拋出,兩
物塊在落地前相遇,兩物塊均視為質(zhì)點(diǎn),除重力外不受其他作用力。下列說法正確的是()
A.相遇點(diǎn)在二者初速度連線交點(diǎn)的正下方
B.只改變vi的大小,兩物塊仍可相遇
C.只改變V2的大小,兩物塊仍可相遇
D.只把V2的方向向左轉(zhuǎn)動,兩物塊仍可相遇
9.2023年杭州亞運(yùn)會上,寶雞金臺籍鏈球運(yùn)動員王錚勇奪金牌為國爭光。假設(shè)鏈球拋出后在空中的運(yùn)動
過程中可近似看作質(zhì)點(diǎn),不計空氣阻力,若運(yùn)動員先后三次以相同速率沿不同方向?qū)㈡溓驋伋龊蟮倪\(yùn)動
軌跡如圖所示,則由圖可知()
A.鏈球三次落回地面的速度相同
B.沿B軌跡運(yùn)動的鏈球在空中運(yùn)動時間最長
C.沿C徑跡運(yùn)動的鏈球通過軌跡最高點(diǎn)時的速度最大
D.沿A軌跡運(yùn)動的鏈球在相同時間內(nèi)速度變化量最大
10.充氣彈跳飛人娛樂裝置如圖1所示,開始時娛樂者靜止躺在氣包上,工作人員從站臺上蹦到氣包上,
娛樂者即被彈起并落入厚厚的海洋球。若娛樂者彈起后做拋體運(yùn)動,其重心運(yùn)動軌跡如圖2虛線POB
所示。開始娛樂者所處的面可視為斜面AC,與水平方向夾角6=37°。已知娛樂者從P點(diǎn)拋起的初速
度方向與AC垂直,B點(diǎn)到軌跡最高點(diǎn)O的豎直高度h=3.2m,水平距離l=2.4m,AB在同一水平面上,
忽略空氣阻力,sin37=0.6,重力加速度g=10m/s2,則()
圖1圖2
A.P點(diǎn)到B點(diǎn)的位移為3.6m
B.AB之間的距離為0.4m
C.娛樂者從P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中的時間為Is
D.娛樂者從P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中的最大速度9m/s
二.多選題(共2小題)
(多選)H.將一小球水平拋出,使用頻閃儀和照相機(jī)對運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝,頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一
次閃光。某次拍攝時,小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光,拍攝的照片編輯后如圖所示。圖中的第一個小
球?yàn)閽伋鏊查g的影像,每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像,所標(biāo)出的兩個線段的長度si和S2之比為
3少:7o重力飛加速度大小取g=10m/s2,忽略空氣阻力。則()
%
A.相鄰兩個球之間的時間間隔為0.2s
B.影像中相鄰小球間水平距離越來越大
C.線段si實(shí)際距離為0.2m
D.小球拋出的初速度%=^M/S
(多選)12.如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的光滑圓環(huán),圓心在。點(diǎn)。質(zhì)量分別為m、0.75m的
A、B兩小球套在圓環(huán)上,用不可伸長的長為魚R的輕桿通過錢鏈連接,開始時對球A施加一個豎直向
上的外力6,使A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),且球A恰好與圓心O等高,重力加速度為g,則下列說法正
確的是()
:①
B
A.對球A施加的豎直向上的外力F1的大小為1.75mg
B.若撤掉外力Fi,對球B施加一個水平向左的外力F,使系統(tǒng)仍處于原來的靜止?fàn)顟B(tài),則F的大小為
mg
1_____
C.撤掉外力,系統(tǒng)無初速度釋放,當(dāng)A球到達(dá)最低點(diǎn)時,B球的速度大小為
D.撤掉外力,系統(tǒng)無初速度釋放,沿著圓環(huán)運(yùn)動,B球能夠上升的最高點(diǎn)相對圓心O點(diǎn)的豎直高度為
三.填空題(共2小題)
13.如圖,水平地面上以速度vi做勻速直線運(yùn)動的汽車,通過定滑輪用繩子吊起一個物體.在汽車做勻速
直線運(yùn)動的過程中,物體做運(yùn)動(選填“加速”或“減速”).某一時刻繩子與水平方向的夾
角為仇則此時物體的速度V2=.
14.如圖,半徑為R的圓盤上繞有一根輕繩,輕繩的另一端與放在水平桌面上物體相連,物體質(zhì)量為m,
繩子處于水平狀態(tài),物體與桌面的摩擦系數(shù)為4t=0開始,圓盤以角速度3=kt(k為常數(shù))轉(zhuǎn)動,
繩子上拉力為;經(jīng)過時間3圓盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)門=.
四.解答題(共6小題)
15.某棟居民樓發(fā)生火災(zāi),消防隊前往救援。如圖所示,消防水龍頭的噴嘴位置0與著火點(diǎn)A的連線與
水平面的夾角為30°。已知水離開噴嘴時的速度大小為16V^zn/s,方向與水平面的夾角為60°,忽略
空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)水柱在空中距離O點(diǎn)的最大豎直高度;
(2)水柱到達(dá)著火點(diǎn)A時的速度大小。
16.籃球比賽中進(jìn)攻球隊的主力投手運(yùn)球在三分線外,突然急停跳投,以與水平面夾角0(cos0=O.8)的
仰角、初速度大小vo=9m/s將球投出,并通過籃框中心入網(wǎng),已知籃框距離水平地面的高度H=3.05m,
籃球被投出時,距離地面的高度h(未知)、與籃框中心點(diǎn)的水平距離d=7.20m,若將籃球視為質(zhì)點(diǎn),
且忽略籃球的旋轉(zhuǎn)與空氣阻力。(重力加速度g=10m/s2),求:(答案可以用根號表示)
(1)籃球從被投出到入網(wǎng)經(jīng)過了多長時間。
(2)籃球入網(wǎng)時的速度大小。
(3)籃球被投出時距離地面的高度。
17.“峽谷長繩秋千”游戲的模型可簡化如圖所示,游戲開始前,游客在圖中A位置由靜止釋放,B為秋
千運(yùn)動的最低點(diǎn)。已知兩繩長度均為L、夾角為23秋千擺角為a=60°,游客和底座總質(zhì)量為m,在
運(yùn)動中可視為質(zhì)點(diǎn),不計繩子質(zhì)量及一切阻力,重力加速度為g。求游客到達(dá)B點(diǎn)時:
(1)加速度的大小a;
(2)細(xì)繩拉力的大小T。
18.一游戲裝置如圖所示,該裝置由傾斜直軌道AB、螺旋圓形軌道BCDE、傾斜直軌道EF、水平直軌道
FG、凹槽GHIJ組成。螺旋圓形軌道與軌道AB、EF相切于B(E)處,軌道EF、FG平滑連接,除FG
段外各軌道均光滑,凹槽底面水平光滑且足夠長。凹槽底面緊靠豎直側(cè)壁GH處靜置一無動力擺渡車,
擺渡車上表面與軌道FG高度差hi=0.2m,將一滑塊從軌道AB上高度為h3(未知)處靜止釋放,通過
螺旋圓形軌道最高點(diǎn)D時對軌道的壓力大小FD=8N。當(dāng)滑塊落到擺渡車上時,其水平分速度不變,豎
直分速度瞬間變?yōu)榱悖瑪[渡車碰到側(cè)壁后立即反彈且速度大小不變。己知直軌道AB、EF傾角均為。=
37°,滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量m=lkg,螺旋圓形軌道半徑R=0.5m,B點(diǎn)高度h2=0.6m,FG長度LFG
=3m,擺渡車質(zhì)量M=4kg,滑塊與FG段動摩擦因數(shù)因=0.5,滑塊與擺渡車之間的動摩擦因數(shù)因=
0.4,不計空氣阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=lOm/s?。
(1)求滑塊初始高度h3的大??;
(2)擺渡車第一次與側(cè)壁IJ碰撞過程中,側(cè)壁對擺渡車的沖量I的大?。?/p>
(3)若滑塊恰好不脫離擺渡車,求擺渡車的最小長度L;
(4)求擺渡車第3次與側(cè)壁碰撞后瞬間的速度大小。
19.如圖所示,在光滑斜軌道底端平滑連接著一個半徑為R、頂端有缺口的光滑圓形軌道,軌道可認(rèn)為不
重疊且在同一豎直面內(nèi),小球可由斜軌道滑下進(jìn)入圓形軌道并從A點(diǎn)飛出。已知A、B兩端點(diǎn)在同一
水平面上NAOB=120°,重力加速度為g,不計空氣阻力且小球可看作質(zhì)點(diǎn)。將小球從斜軌道上不同
位置由靜止釋放。
(1)若小球恰好能通過圓形軌道內(nèi)A點(diǎn),則小球釋放的位置到水平面的高度是多少?
(2)若小球從圓形軌道內(nèi)A點(diǎn)飛出后恰好從B點(diǎn)飛入圓軌道,則小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小是多少?
20.如圖所示裝置由傳送帶、豎直細(xì)圓管螺旋軌道(最低點(diǎn)B分別與水平軌道AB、BC連接)組成。開始
時可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊靜置于傳送帶左端,由靜止開始以可調(diào)的加速度a勻加速啟動的傳送帶帶動后,滑
塊滑過圓管軌道,并滑上上端與軌道BC相平的6個緊密排列的相同木塊。已知滑塊質(zhì)量m=0.01kg,
每個木塊的質(zhì)量M=0.01kg,寬度d=0.1m,傳送帶的長度L=2m,圓管軌道的半徑R=0.1m,滑塊與
傳送帶及木塊間的動摩擦因數(shù)分別為因=0.2,陽=0.4,木塊與地面DE的動摩擦因數(shù)為2=0.1,各軌
(1)若a=lm/s2,則運(yùn)動到圓心等高處P點(diǎn)時,滑塊受到的軌道作用力FN大小;
(2)當(dāng)滑塊運(yùn)動到C點(diǎn)時,動能Ek與加速度a之間滿足的關(guān)系;
(3)若滑塊最終靜止在木塊5上,求:
①a大小的范圍;
②木塊5的最大速度vm及運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離Xmo
2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之曲線運(yùn)動
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
1.飛鏢扎氣球是一種民間娛樂游戲項目,其示意圖如圖甲所示,靶面豎直固定,O點(diǎn)為鏢靶中心,OP水
平、OQ豎直,靶面圖如圖乙所示。若每次都在空中同一位置M點(diǎn)水平射出飛鏢,且M、0、Q三點(diǎn)在
同一豎直平面,忽略空氣阻力。關(guān)于分別射中靶面0、P、Q三點(diǎn)的飛鏢,下列說法錯誤的是()
A.射中O點(diǎn)的飛鏢射出時的速度最小
B.射中P點(diǎn)的飛鏢射出時的速度最大
C.射中Q點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間最長
D.射中0、P兩點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間相等
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動速度的計算.
【專題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動專題;推理能力.
【答案】A
【分析】本題根據(jù)平拋運(yùn)動豎直方向h=*g/,水平方向做勻速運(yùn)動x=vt,結(jié)合高度和水平位移分析
求解。
【解答】解:飛鏢做平拋運(yùn)動,由平拋運(yùn)動的特點(diǎn)知:h=前/,且x『t,解得飛鏢的飛行時間t=楞,
故飛鏢的初速度v=x耳,對0、P、Q三點(diǎn),根據(jù):
ho=hp<hQ
則tO=tpVtQ
射中O、P兩點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間相同,射中Q點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間最長,由XQ=XOVXP,且ho
=hpVhQ
可得VQ<VO<VP
即射中Q點(diǎn)的飛鏢射出時的速度最小,射中P點(diǎn)的飛鏢射出時速度最大。
故A錯誤,BCD正確。
本題選擇不正確的,故選:Ao
【點(diǎn)評】本題考查了平拋運(yùn)動相關(guān)知識,理解水平和豎直方向上物體的運(yùn)動情況是解決此類問題的關(guān)鍵。
2.國家跳臺滑雪中心是中國首座跳臺滑雪場館,主體建筑靈感來自于中國傳統(tǒng)飾物“如意”,因此被形象
地稱作“雪如意”。如圖所示,現(xiàn)有甲、乙兩名可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動員從跳臺a處先后沿水平方向向左飛
出,初速度大小之比為2:3,不計空氣阻力,則甲、乙從飛出至落到斜坡(可視為斜面)上的過程中,
下列說法正確的是()
A.甲、乙飛行時間之比為3:2
B.甲、乙飛行的水平位移之比為4:9
C.甲、乙在空中豎直方向下落的距離之比為2:3
D.甲、乙落到坡面上的瞬時速度方向與水平方向的夾角之比為2:3
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動與斜面的結(jié)合.
【專題】定量思想;推理法;運(yùn)動的合成和分解專題;推理能力.
【答案】B
【分析】A、運(yùn)動員從斜面飛出后做平拋運(yùn)動,可利用運(yùn)動的合成與分解思想考慮水平位移與豎直位移
的關(guān)系判斷時間之比;
B、運(yùn)動員斜面飛出后做平拋運(yùn)動,水平方向做勻速直線運(yùn)動,是水平位移之比等于水平初速度之比;
C、利用運(yùn)動的合成與分解思想分析甲、乙兩運(yùn)動員在豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律;
D、當(dāng)落在斜坡上時,瞬時速度與水平方向夾角正切值的兩倍,只要是落在斜面上,位移與水平方向的
夾角就相同。
【解答】解:A、坡面傾角即為位移與水平方向的夾角,設(shè)為0,則有
y弓9嚴(yán)qt一
一=----==tan0,故飛行時間與初速度成正比,
xvot2VQ
2vrj-tand
甲
t甲
整理解得上=g二甲_2
2v^tanO-”-2
t乙乙1/7J
9
甲、乙兩人飛行時間之比為2:3,故A錯誤;
B、根據(jù)x=vot,
X甲4
代入數(shù)據(jù)解得二=-
9
可得甲、乙兩人飛行的水平位移之比為4:9,故B正確;
C、把運(yùn)動員的運(yùn)動分解為沿斜面方向的運(yùn)動和垂直于斜面方向的運(yùn)動,由幾何關(guān)系可知,運(yùn)動員在垂
直于斜面方向上做初速度為vosin。,加速度大小為gcosB的勻減速運(yùn)動,當(dāng)垂直于斜面方向的速度減小
到零時,運(yùn)動員離斜面距離最大,為
,=(%s譏0)2
m-2gcos0'
h甲4
代入數(shù)據(jù)解得則他們在空中離雪坡面的最大距離之比為==故C錯誤;
九79
D、當(dāng)落在斜坡上時,瞬時速度與水平方向夾角正切值的兩倍,只要是落在斜面上,位移與水平方向的
夾角就相同,所以兩人落到斜坡上的瞬時速度方向一定相同,故D錯誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評】本題考查了對平拋運(yùn)動規(guī)律的理解,其中重點(diǎn)考查運(yùn)動的合成與分解方法的應(yīng)用以及對水平位
移與豎直位移夾角正切值的理解與應(yīng)用。
3.如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊開始靜止在一半徑為R的球殼內(nèi),它和球心O的連線與豎直方向的夾角
為8=37°?,F(xiàn)讓球殼隨轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸00'一起轉(zhuǎn)動,小物塊在球殼內(nèi)始終未滑動,重力加速度為g,sin37°
=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是()
4
A.小物塊靜止時受到的摩擦力大小為gzng
B.若轉(zhuǎn)臺的角速度為譙,小物塊不受摩擦力
C.若轉(zhuǎn)臺的角速度為小,小物塊受到沿球面向下的摩擦力
D.若轉(zhuǎn)臺的角速度為,.像,小物塊受到沿球面向下的摩擦力
【考點(diǎn)】牛頓第二定律求解向心力;靜摩擦力的方向;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.
【專題】定量思想;推理法;牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用;分析綜合能力.
【答案】D
【分析】A、對小物塊進(jìn)行受力分析,利用平衡條件計算摩擦力;
B、當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動且小物塊不受摩擦力的作用時,對小物塊進(jìn)行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律與向心力表
達(dá)式計算此狀態(tài)下的角速度大小;
C、比較選項中的角速度與當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動且小物塊不受摩擦力的作用時的角速度大小,以此判斷摩擦力方
向;
D、比較選項中的角速度與當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動且小物塊不受摩擦力的作用時的角速度大小,以此判斷摩擦力方
向;
【解答】解:A、當(dāng)轉(zhuǎn)臺靜止時,對小物塊進(jìn)行受力分析,
則對小物塊由力的平衡條件可知,小物塊受到的摩擦力為:
f=mgsin37°=^mg
故A錯誤;
B、當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動且小物塊不受摩擦力的作用時,對小物塊進(jìn)行受力分析,如圖所示,
則由牛頓第二定律有
F合-mgtan37°=m(i)2Rsin31°
代入數(shù)據(jù)解得3=故B錯誤;
4K
C、由于Jf<JH,則當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度為4時,小物塊有近心運(yùn)動(沿球殼向下運(yùn)動)的趨勢,所以
小物塊此時受到的摩擦力沿球殼切線向上,故c錯誤;
D、由于探〉則當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度為感時,小物塊有離心運(yùn)動(沿球殼向上運(yùn)動)的趨勢,所
以小物塊此時受到的摩擦力沿球殼切線向下,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題結(jié)合牛頓第二定律與圓周運(yùn)動模型考查學(xué)生對摩擦力方向的判斷,其中掌握摩擦力方向的
特點(diǎn)以及向心力與合外力、角速度的關(guān)系為解決本題的關(guān)鍵。
4.如圖所示,小球A從地面向上斜拋,拋出時的速度大小為10m/s,方向與水平方向夾角為53°,在A
拋出的同時有小球B從某高處自由下落,當(dāng)A上升到最高點(diǎn)時恰能擊中下落的B,不計空氣阻力,sin53。
=0.8,重力加速度g取lOm/s20則A、B兩球初始距離是()
BO
A.4.8mB.6.4mC.8.0mD.11.2m
【考點(diǎn)】斜拋運(yùn)動.
【專題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動專題;分析綜合能力.
【答案】C
【分析】根據(jù)運(yùn)動的合成與分解,利用勾股定理可求出初始距離。
【解答】解:小球A的運(yùn)動可以看成平拋運(yùn)動的逆過程,水平速度為vo=vcos53°=10X0.6m/s=6m/s,
豎直速度為vy=vsin53°=10X0.8m/s=8m/s
相遇時A球豎直方向位移為yA=^|=上整n=3.2m,運(yùn)動時間為t=?=[=0.8s,水平方向位移為
乙g乙XJLUgJLu
x=vot=6XO.8m=4.8m
B球豎直方向位移yB=^gt2=xl0X0.82m=3.2m,即初始時A、B兩球豎直距離y=yA+yB=3.2m+3.2m
=6.4m;
根據(jù)勾股定理,A、B兩球初始距離為s=J/+y2=,Q82+6.42m=8m,故C正確,ABD錯誤。
故選:Co
【點(diǎn)評】學(xué)生在解答本題時,應(yīng)注意對于斜拋運(yùn)動,要利用其運(yùn)動特點(diǎn),將其視為平拋運(yùn)動的逆過程進(jìn)
行分析作答。
5.如圖所示,半徑為R的水平圓盤繞中心O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,圓盤中心O點(diǎn)正上方H處有一小球被水
平拋出,此時半徑OB恰好與小球初速度方向垂直,從上向下看圓盤沿順時針方向轉(zhuǎn)動,小球恰好落在
B點(diǎn),重力加速度大小為g不計空氣阻力,下列說法不正確的是()
A.小球的初速度大小為RJy
B.小球的初速度大小為R像
C,圓盤的角速度大小可能為挈匡
272H
D.圓盤的角速度大小可能為丁~7
2Al2H
【考點(diǎn)】線速度的物理意義及定義式;平拋運(yùn)動速度的計算.
【專題】定量思想;方程法;平拋運(yùn)動專題;勻速圓周運(yùn)動專題;推理能力.
【答案】A
【分析】根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出小球運(yùn)動的時間和初速度;根據(jù)圓盤運(yùn)動的周期性,結(jié)合平拋和圓周
運(yùn)動的時間關(guān)系,求出圓盤的角速度。
【解答】解:AB.小球做平拋運(yùn)動,下落高度為H,水平位移為R,豎直方向H=
水平方向R=vot
2H
聯(lián)立可得,小球運(yùn)動的時間為t=
~g~
小球的初速度大小為"0=R
故A錯誤,B正確;
CD.根據(jù)題意可知,在該時間內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)過的角度為8=|兀+2兀4,(k=O,1,2,3……)
則圓盤的角速度為3=?=藥學(xué)兀%,(k=O,1,2,3……)
可知,當(dāng)k=O時,圓盤的角速度為3="隔
當(dāng)k=l時,圓盤的角速度為3=:兀4
Z7Zn
故CD正確。
本題選擇錯誤的,
故選:Ao
【點(diǎn)評】本題考查平拋與圓周運(yùn)動的結(jié)合,解決本題的關(guān)鍵是理解圓周運(yùn)動的周期性,以及平拋運(yùn)動于
圓周運(yùn)動的時間相等。
6.某同學(xué)在游玩時,觀察到一只翠鳥捕魚的場景。如圖所示,翠鳥把小魚叼出水面,斜向上飛行途中,
小魚掙扎掉落,忽略空氣阻力,關(guān)于小魚(可看作質(zhì)點(diǎn))掉落后的運(yùn)動,下列說法正確的是()
A.小魚做自由落體運(yùn)動
B.小魚做平拋運(yùn)動
C.小魚運(yùn)動的加速度小于g
D.小魚在相同時間內(nèi)速度改變量相同
【考點(diǎn)】斜拋運(yùn)動.
【專題】定性思想;推理法;平拋運(yùn)動專題;推理能力.
【答案】D
【分析】根據(jù)掉落前小魚和翠鳥有共同速度,速度方向斜向上,結(jié)合小魚掉落后所受合外力即為重力,
在相同時間內(nèi)速度改變量相同分析求解。
【解答】解:AB.根據(jù)題意,翠鳥把小魚叼出水面,斜向上飛行途中,小魚掙扎掉落,則在掉落前小魚
和翠鳥有共同速度,速度方向斜向上,當(dāng)小魚掉落時,其速度方向斜向上,做斜拋運(yùn)動,故AB錯誤;
C.由于忽略空氣阻力,因此可知小魚掉落后所受合外力即為重力,加速度等于重力加速度,故C錯誤;
D.小魚掉落后所受合外力恒定,加速恒定,為重力加速度,小魚做勻變速曲線運(yùn)動,則其在相同時間內(nèi)
速度改變量相同,均為Av=gAt,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查了斜拋運(yùn)動的特點(diǎn),理解做斜拋運(yùn)動的物體受力以及速度變化的關(guān)系是解決此類問題
的關(guān)鍵。
7.如圖所示,一小球從0點(diǎn)水平拋出后的軌跡途經(jīng)A、B兩點(diǎn),已知小球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度大小為13m/s,
從。到A的時間和從A到B的時間都等于0.5s,取重力加速度大小g=10m/s2,不計空氣阻力,下列
說法正確的是()
0
A.小球做平拋運(yùn)動的初速度大小為10m/s
B.O、A兩點(diǎn)間的距離為5m
C.A、B兩點(diǎn)間的距離為10m
D.0、B兩點(diǎn)間的距離為13m
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動速度的計算.
【專題】定量思想;方程法;平拋運(yùn)動專題;推理能力.
【答案】D
【分析】根據(jù)平拋運(yùn)動水平和豎直方向的運(yùn)動規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系表示0A和AB的距離,從而解得初速
度。
【解答】解:Ao由題意知下落到A點(diǎn)豎直方向的速度為vyA=gt=10X0.5m/s=5m/s
22
小球做平拋運(yùn)動的初速度大小為"o=Jvj-v^A=V13-5m/s=12m/s,故A錯誤;
11
B、0、A兩點(diǎn)間的豎直高度為物=加/=/10乂0.52m=1.25m
水平位移為XA=vot=12X0.5m/s=6m
所以0、A兩點(diǎn)間的距離為“二竭=V^TT^^m=6.13m,故B錯誤;
C、O、B兩點(diǎn)間的豎直高度為油=*(2t)2=方x10x(2x0.5)2m=5m
水平位移為XB=vo?2t=12X2XO.5m=12m
A、B兩點(diǎn)間的豎直高度為hi=yB-yA=5m-1.25m=3.75m
A、B兩點(diǎn)間的水平位移為XI=XB-XA=12m-6m=6m
A、B兩點(diǎn)間的距離為Si=J好+/=V62+3.752m=6.32m,故C錯誤;
D、O>B兩點(diǎn)間的距離為g=J^|T謁=VTXT京M=13m,故D正確。
故選:Do
【點(diǎn)評】本題考查平拋運(yùn)動規(guī)律,解題關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動水平方向和豎直方向的運(yùn)動學(xué)公式。
8.如圖所示,在同一豎直面內(nèi),物塊1從a點(diǎn)以速度vi水平拋出,同時物塊2從b點(diǎn)以速度V2拋出,兩
物塊在落地前相遇,兩物塊均視為質(zhì)點(diǎn),除重力外不受其他作用力。下列說法正確的是()
A.相遇點(diǎn)在二者初速度連線交點(diǎn)的正下方
B.只改變vi的大小,兩物塊仍可相遇
C.只改變V2的大小,兩物塊仍可相遇
D.只把V2的方向向左轉(zhuǎn)動,兩物塊仍可相遇
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動中的相遇問題.
【專題】比較思想;合成分解法;平拋運(yùn)動專題;理解能力.
【答案】A
【分析】物塊1做平拋運(yùn)動,物塊2做斜拋運(yùn)動,相遇時,豎直分位移之和等于a離地的高度,水平分
位移之和ab間水平距離,由運(yùn)動學(xué)公式列式分析。
【解答】解:設(shè)a離地的高度為h,ab間水平距離為L,如圖所示。
取豎直向上為正方向,相遇時,豎直方向有
11
3gt2+(V2sina?t-2gt2)=h
可得t=
。vsin一a
2
相遇點(diǎn)到b點(diǎn)的水平距離為X2=V2COSa?t=V2cosa?—T—=——=bc,可知相遇點(diǎn)在二者初速度連線
v2sinatana
交點(diǎn)的正下方,故A正確;
B、只改變vi的大小,由上分析可知相遇時所用時間仍為t==三
1/70iMCc
水平方向應(yīng)有vit+v2cosa*t=L
其他量不變,只改變vi的大小,上式不成立,即兩物塊不能相遇,故B錯誤;
C、只改變V2的大小,相遇時,水平方向應(yīng)有vit+v2cosa?t=L,將代入得:
hh
vi---------+v2cosa*----------=L
v2sinav2sina
vhh
即二A一+--=L
v2sinatana
只改變V2的大小,上式不成立,即兩物塊不能相遇,故C錯誤;
D、只把V2的方向向左轉(zhuǎn)動,即只改變a,「^一+‘一=1不成立,即兩物塊不能相遇,故D錯誤。
v2sinatana
故選:Ao
【點(diǎn)評】解答本題的關(guān)鍵要抓住平拋運(yùn)動與斜拋運(yùn)動相遇的條件,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式列式分析。
9.2023年杭州亞運(yùn)會上,寶雞金臺籍鏈球運(yùn)動員王錚勇奪金牌為國爭光。假設(shè)鏈球拋出后在空中的運(yùn)動
過程中可近似看作質(zhì)點(diǎn),不計空氣阻力,若運(yùn)動員先后三次以相同速率沿不同方向?qū)㈡溓驋伋龊蟮倪\(yùn)動
軌跡如圖所示,則由圖可知()
A.鏈球三次落回地面的速度相同
B.沿B軌跡運(yùn)動的鏈球在空中運(yùn)動時間最長
C.沿C徑跡運(yùn)動的鏈球通過軌跡最高點(diǎn)時的速度最大
D.沿A軌跡運(yùn)動的鏈球在相同時間內(nèi)速度變化量最大
【考點(diǎn)】斜拋運(yùn)動;合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系.
【專題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動專題;分析綜合能力.
【答案】C
【分析】根據(jù)斜拋運(yùn)動的逆運(yùn)動是平拋運(yùn)動,結(jié)合對稱性,以及運(yùn)動的合成與分解,可求出各個選項。
【解答】解:A.三次以相同速率沿不同方向?qū)㈡溓驋伋?,空氣阻力不計,根?jù)斜拋對稱性落地后到地面
的速度方向與拋出速度方向相同,故三次落到地面速度方向相同不同。落回到地面的速度不同,故A
錯誤;
B.三次拋出豎直方向從最高點(diǎn)到落地過程做平拋運(yùn)動,則有h=4gt2,由圖可知三個物體的下落高度關(guān)
系為hA>hB>hc
可知三次做平移運(yùn)動的時間關(guān)系為tA>tB>tC
根據(jù)對稱性可知鏈球在空中運(yùn)動時間為平拋運(yùn)動時間的二倍,因此A軌跡時間最長,故B錯誤;
C.豎直方向Vy=gt,可知C軌跡豎直方向速度最小,又因?yàn)閽伋鏊俾氏嗤?,因此C軌跡水平方向速度
最大,斜拋運(yùn)動水平方向速度不變,因此在最高點(diǎn)的速度最大,故C正確;
D.根據(jù)Av=gt,可知三個物體在任意相同時間內(nèi)的速度變化量一定相同,故D錯誤。
故選:Co
【點(diǎn)評】學(xué)生在解答本題時,應(yīng)注意對于斜拋問題,要能夠從斜拋運(yùn)動的逆運(yùn)動進(jìn)行思考作答。
10.充氣彈跳飛人娛樂裝置如圖1所示,開始時娛樂者靜止躺在氣包上,工作人員從站臺上蹦到氣包上,
娛樂者即被彈起并落入厚厚的海洋球。若娛樂者彈起后做拋體運(yùn)動,其重心運(yùn)動軌跡如圖2虛線POB
所示。開始娛樂者所處的面可視為斜面AC,與水平方向夾角0=37°。已知娛樂者從P點(diǎn)拋起的初速
度方向與AC垂直,B點(diǎn)到軌跡最高點(diǎn)O的豎直高度h=3.2m,水平距離l=2.4m,AB在同一水平面上,
忽略空氣阻力,sin37=0.6,重力加速度g=10m/s2,則()
A.P點(diǎn)到B點(diǎn)的位移為3.6m
B.AB之間的距離為0.4m
C.娛樂者從P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中的時間為1s
D.娛樂者從P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中的最大速度9m/s
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動速度的計算.
【專題】定量思想;方程法;平拋運(yùn)動專題;應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力.
【答案】B
【分析】斜上拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動,從最高點(diǎn)以后的運(yùn)
動就是平拋運(yùn)動。
【解答】解:由拋體運(yùn)動的規(guī)律可知,從P到B的過程中水平方向的分速度不變,等于在最高點(diǎn)。點(diǎn)
的速度,設(shè)為vo
由平拋運(yùn)動的規(guī)律可得
水平方向l=voti
豎直方向h=1gti2
由已知代入數(shù)據(jù)解得
ti=0.8s,vo=3m/s
已知在P點(diǎn)速度垂直AC可分解為水平速度V0和豎直向上的分速度Vpy
由幾何知識可得;利九8=-^-tanO=色~
UpyVpy
代入數(shù)據(jù)解得與y=馬惠=m/s=4m/s
從P到O豎直方向做豎直上拋運(yùn)動,時間t2滿足
Vpy=gt2,代入數(shù)據(jù)記得62=等=白5=0.4S
11
則PO的豎直分位移為=2g母=aX10X0.42m=0.8m
水平分位移為Xpo=vot2=3X0.4m=1.2m
A.PB的水平分位移為xPB=l+xpo=2.4m+l.2m=3.6m
豎直分位移為yPB=h-yPo=3.2m-0.8m=2.4m
由勾股定理可得P到B的位移為LPB=Jx金+y金=V3.62+2.42m?4.089m
故A錯誤;
B.PA的水平分位移為沖4=含器=京余爪=3.2m
則AB之間的距離為XAB=XPB-xpA=3.6m-3.2m=0.4m
故B正確;
C.P到B的時間為t=ti+t2=0.8s+0.4s=1.2s
故C錯誤;
D.由拋體運(yùn)動的規(guī)律可知,速度最大的位置為B點(diǎn),豎直分速度為vBy=gti=10X0.8m/s=8m/s
水平分速度為vo=3m/s
B點(diǎn)速度為%=7^2+32m.is=473m/s,故D錯誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評】斜上拋運(yùn)動到最高點(diǎn)的運(yùn)動可以看成逆向平拋運(yùn)動,結(jié)合幾何關(guān)系求解。
二.多選題(共2小題)
(多選)11.將一小球水平拋出,使用頻閃儀和照相機(jī)對運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝,頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一
次閃光。某次拍攝時,小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光,拍攝的照片編輯后如圖所示。圖中的第一個小
球?yàn)閽伋鏊查g的影像,每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像,所標(biāo)出的兩個線段的長度si和S2之比為
3:7。重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空氣阻力。則()
A.相鄰兩個球之間的時間間隔為0.2s
B.影像中相鄰小球間水平距離越來越大
C.線段si實(shí)際距離為0.2m
D.小球拋出的初速度%=^a/s
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動位移的計算;平拋運(yùn)動速度的計算.
【專題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動專題;推理能力.
【答案】AD
【分析】先計算出小球每一段運(yùn)動所用的時間,再根據(jù)豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律求出每一段運(yùn)動對應(yīng)的豎
直位移,結(jié)合水平方向上的勻速直線運(yùn)動,分別求出兩段運(yùn)動中si和S2的表達(dá)式,結(jié)合運(yùn)動學(xué)規(guī)律
進(jìn)行求解。
【解答】解:A、頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光,每相鄰兩個球之間被刪去3個影像,故相鄰兩球的
時間間隔:t=4T=0.05X4s=0.2s,故A正確;
B、小球水平方向做勻速運(yùn)動,影像中相鄰小球間水平距離不變,故B錯誤;
CD、設(shè)拋出瞬間小球的速度為vo,每相鄰兩球間的水平方向上的位移為x,豎直方向上的位移分別為
yi>y2,
根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律,水平方向位移:x=vot,
2
因?yàn)榈谝粋€小球影像的位置為拋出點(diǎn),所以第一段運(yùn)動對應(yīng)的豎直方向的位移大?。簓i=15t=1x
10x0.22m=0.2m,
2t2gt2
第二段運(yùn)動對應(yīng)的豎直方向的位移大?。簓2=2.9()~2=3yi=3x0.2m=0.6m,
根據(jù)位移的合成有:Si=+比S2=+y3,并且si:S2=3:7,解得:x=x0.2m=
2/5
芯加
2底D反
所以拋出瞬間小球的速度:=^=-^-m/s=-g-m/s,
=J(^)2+0.Z2==0.27m,故C錯誤,D正確。
故選:ADo
【點(diǎn)評】本題考查平拋運(yùn)動的有關(guān)計算,突破點(diǎn)在于知道兩段運(yùn)動的時間是相等的,且水平方向是勻速
直線運(yùn)動,再結(jié)合運(yùn)動學(xué)規(guī)律知識及數(shù)學(xué)知識求出兩線段長度的表達(dá)式即可解決問題。
(多選)12.如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的光滑圓環(huán),圓心在O點(diǎn)。質(zhì)量分別為m、0.75m的
A、B兩小球套在圓環(huán)上,用不可伸長的長為&R的輕桿通過錢鏈連接,開始時對球A施加一個豎直向
上的外力F1,使A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),且球A恰好與圓心O等高,重力加速度為g,則下列說法正
確的是()
A.對球A施加的豎直向上的外力F1的大小為1.75mg
B.若撤掉外力Fi,對球B施加一個水平向左的外力F,使系統(tǒng)仍處于原來的靜止?fàn)顟B(tài),則F的大小為
mg
1_____
C.撤掉外力,系統(tǒng)無初速度釋放,當(dāng)A球到達(dá)最低點(diǎn)時,B球的速度大小為項
D.撤掉外力,系統(tǒng)無初速度釋放,沿著圓環(huán)運(yùn)動,B球能夠上升的最高點(diǎn)相對圓心。點(diǎn)的豎直高度為
7
-R
25
【考點(diǎn)】桿球類模型及其臨界條件;機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.
【專題】定量思想;尋找守恒量法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;分析綜合能力.
【答案】BCD
【分析】對球A施加的豎直向上的外力Fi時,對小球B受力分析,確定桿對B球沒有作用力,再對A
球,根據(jù)平衡條件求解Fi的大小。對球B施加一個水平向左的外力F時,分別對A、B分析受力,由
平衡條件求解F的大小。撤掉外力,系統(tǒng)無初速度釋放,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求當(dāng)A球到達(dá)最低點(diǎn)時B
球的速度大小,并求B球能夠上升的最高點(diǎn)相對圓心O點(diǎn)的豎直高度。
【解答】解:A、當(dāng)外力Fi作用在A球上時,對小球B受力分析可知,小球B受重力和環(huán)給B豎直向
上的彈力處于平衡狀態(tài),則桿對B無作用力,桿對A球也無作用力,A球受重力和外力Fi處于平衡狀
態(tài),則Fi=mg,故A錯誤;
B、若撤掉外力Fi,對球B施加一個水平向左的外力F,分別對球A、B受力分析,如圖所示。
對A球有FBACOS45°—mg
對B球有F=FBAsin45°
又有FBA=FAB
解得:F=mg,故B正確;
C、根據(jù)運(yùn)動的合成與分解可知,A球和B球速度大小相等(A球和B球一起做圓周運(yùn)動),即VA=VB
A球從左側(cè)圓心等高處到達(dá)圓環(huán)最低點(diǎn)時,B球從圓環(huán)最低點(diǎn)到達(dá)右側(cè)圓心等高處,以B點(diǎn)所在水平面
為參考平面,由A、B兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有
11
mgR=0.75mgR+]TH域+,(0.75??2)1^
解得:vB=幫14gR,故C正確;
D、當(dāng)B球上升到最大高度時,如圖所示。
以B點(diǎn)所在水平面為參考平面,由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有
mgR=0.75mgR(l+sin0)+mgR(1-cos0)
7
可得:sind=25
7
則B球能夠上升的最大高度相對圓心O點(diǎn)的豎直高度為h=RsinO=會R,故D正確。
故選:BCDo
【點(diǎn)評】本題考查共點(diǎn)力平衡條件和機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用。要知道機(jī)械能守恒條件是系統(tǒng)除重力
或彈力做功以外,其他力對系統(tǒng)做的功等于零。運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時,要注意選擇參考平面。
三.填空題(共2小題)
13.如圖,水平地面上以速度vi做勻速直線運(yùn)動的汽車,通過定滑輪用繩子吊起一個物體.在汽車做勻速
直線運(yùn)動的過程中,物體做加速運(yùn)動(選填“加速”或“減速”).某一時刻繩子與水平方向的夾
【考點(diǎn)】關(guān)聯(lián)速度問題;合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系.
【專題】定性思想;方程法;運(yùn)動的合成和分解專題;推理能力.
【答案】加速,V1COS0.
【分析】車的運(yùn)動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運(yùn)動,其中沿繩方向的運(yùn)動與物體上升的運(yùn)
動速度相等.
【解答】解:車的運(yùn)動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運(yùn)動,因某一時刻繩子與水平方向的夾
角為0,
由幾何關(guān)系可得:V2=V1COS0,
V2
而9逐漸變小,故V2逐漸變大,物體有向上的加速度,是加速運(yùn)動;
故答案為:加速,V1COS0.
【點(diǎn)評】正確將車的運(yùn)動進(jìn)行分解是解決本題的關(guān)鍵,注意兩個物體沿著繩子方向的分運(yùn)動的分速度是
相等的.
14.如圖,半徑為R的圓盤上繞有一根輕繩,輕繩的另一端與放在水平桌面上物體相連,物體質(zhì)量為m,
繩子處于水平狀態(tài),物體與桌面的摩擦系數(shù)為n.t=0開始,圓盤以角速度3=kt(k為常數(shù))轉(zhuǎn)動,
k(2
繩子上拉力為m(kR+ug);經(jīng)過時間t,圓盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n=—.
【考點(diǎn)】線速度的物理意義及定義式;判斷是否存在摩擦力.
【專題】計算題;定量思想;方程法;勻速圓周運(yùn)動專題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系寫出線速度的表達(dá)式,再由運(yùn)動學(xué)的公式求出物體的加速度,由牛
頓第二定律求出拉力.結(jié)合3=kt求出圓盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n.
【解答】解:根據(jù)公式:v=3R得:v=kt?R=kRt
結(jié)合勻變速直線運(yùn)動的速度公式:v=at可得:
a=kR
物體在運(yùn)動的過程中水平方向受到拉力與摩擦力,貝的
F-|img=ma
聯(lián)立得:F=(img+ma=m(kR+|ig)
經(jīng)過時間t
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