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1、Word文檔,下載后可任意編輯 名師導(dǎo)航科學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第十講:功和簡(jiǎn)單機(jī)械(解析)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)?理解功的概念;知道功的單位;運(yùn)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。?說(shuō)明功率的概念;知道功率的單位;運(yùn)用功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算;從能的轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)明功率。?指認(rèn)杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂等;繪制杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂的示意圖;概述杠桿的平衡條件;應(yīng)用杠桿平衡條件解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。?辨認(rèn)動(dòng)滑輪、定滑輪和滑輪組;知道定滑輪和(?http:?/?/?.?)動(dòng)滑輪的特點(diǎn);知道滑輪組的特點(diǎn)(限于兩個(gè)滑輪的滑輪組);使用滑輪組(限于兩個(gè)滑輪的滑輪組)解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題;知道斜面的省力特點(diǎn);能用功的原理解決
2、實(shí)際問(wèn)題。(?http:?/?/?.?)知識(shí)點(diǎn)?功功率1、理解功的概念做功的兩個(gè)必要因素:和科學(xué)上定義功是和的乘積。2、知道功的單位在國(guó)際制單位中,功的單位是,簡(jiǎn)稱,符號(hào)。1焦=1牛米。?3、運(yùn)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算功的公式:功=力距離,即。還能通過(guò)導(dǎo)出公式F=、S=進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。?4、說(shuō)明功率的概念單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做,它是用來(lái)描述物體做功快慢的物理量,而非描述物體做功多少的物理量。?5、知道功率的單位在國(guó)際制單位中,功率的單位是,簡(jiǎn)稱,符號(hào)。1瓦=1焦/秒、1kW=1000W。?6、運(yùn)用功率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算功率的公式:。還能通過(guò)導(dǎo)出公式W=、t=進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。生活中也可以用P=
3、Fv來(lái)表達(dá)功率。?【來(lái)源:21世紀(jì)教育網(wǎng)】7、從能的轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)明功率功是能量轉(zhuǎn)化的量度,所以做功快慢也就是能量轉(zhuǎn)化的快慢。因此,功率是表示能量轉(zhuǎn)化快慢的量。8斜面是一種省力但費(fèi)距離的簡(jiǎn)單機(jī)械。斜面越光滑、坡度越平坦,越省力。9如圖斜面模型中,若不考慮摩擦阻力的影響(?http:?/?/?.?),則拉力所做的功等于克服重力所做的功,即有下列關(guān)系:;若考慮摩擦阻力f,則拉力所做的功等于克服重力和摩擦阻力所做的功,即有下列關(guān)系:FLGhfL。10、機(jī)械能1動(dòng)能:物體由于_而具有的能量。動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,運(yùn)動(dòng)速度越快,動(dòng)能就越大。11重力勢(shì)能:物體由于而具有的能量。重
4、力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,被舉得越高,重力勢(shì)能就越大。12彈性勢(shì)能:物體被拉伸、壓縮或彎曲發(fā)生(?http:?/?/?.?)而具有的能量。彈性勢(shì)能的大小與物體的彈性形變程度有關(guān)。物體彈性形變程度越大,彈性勢(shì)能越大。13重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都屬于勢(shì)能,動(dòng)能和勢(shì)能的單位都是焦耳。14機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能的總稱。機(jī)械能是最常見(jiàn)的一種能量。15動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化:物體的動(dòng)能和勢(shì)能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。16_:在物體動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,若沒(méi)有摩擦力等阻力,機(jī)械能的總量保持不變。21cnjycom例題1、(2020秋?姜堰(?http:?/?/?.?)區(qū)期中)為強(qiáng)
5、化消防救援能力,戰(zhàn)士們每天都要進(jìn)行刻苦訓(xùn)練。如圖所示,戰(zhàn)士沿豎直的桿子勻速向上爬升,在此過(guò)程中()A他的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B他受到的摩擦力方向豎直向下C他的機(jī)械能總和保持不變D他受到的摩擦力與重力是一對(duì)平衡力變式訓(xùn)練:壓路機(jī)是一種利用碾輪的碾壓作(?http:?/?/?.?)用,使土壤、路基墊層和路面鋪砌層壓實(shí)的工程機(jī)械,廣泛用于筑路、筑堤和筑壩等工程。某型號(hào)壓路機(jī)(如圖所示)質(zhì)量為3104kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為120kW,g取10N/kg求:21世紀(jì)教育網(wǎng)(1)該壓路機(jī)在瀝青路面輾壓時(shí),它對(duì)水平路面的壓力為多少N?已知它對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為2105Pa,則它與路面的接觸面積為多少m2?(2)
6、該壓路機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),在(?http:?/?/?.?)水平瀝青路面上勻速行駛500s,前進(jìn)了2km,發(fā)動(dòng)機(jī)做了多少功?這個(gè)過(guò)程壓路機(jī)的牽引力多大?壓路機(jī)受到的阻力多大?知識(shí)點(diǎn)?簡(jiǎn)單機(jī)械1、杠桿1杠桿:在力的作用下能繞轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。2杠桿的五要素:支點(diǎn)(O)、動(dòng)力(?http:?/?/?.?)(F1)、阻力(F2)、動(dòng)力臂(L1)、阻力臂(L2)。動(dòng)力和阻力具有力的大小、方向、作用點(diǎn)三要素,動(dòng)力臂(阻力臂)是_到動(dòng)(阻)力的_的距離。3杠桿的平衡條件:_,_。4、杠桿的分類類型實(shí)質(zhì)特點(diǎn)舉例省力杠桿動(dòng)力臂(L)大于阻力臂(L)的杠桿省力但費(fèi)距離扳手、撬棒費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂()小于阻力臂(L)的杠桿費(fèi)
7、力但省距離鑷子、釣魚竿等臂杠桿動(dòng)力臂(L)等于阻力臂(L)的杠桿既不能省力也不能省距離滑輪、天平2、滑輪1定滑輪:定滑輪的實(shí)質(zhì)是_,特點(diǎn)是不能省力但能改變力的方向。不考慮摩擦和繩重時(shí)(理想條件):FG物。2動(dòng)滑輪:動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是,特點(diǎn)是能省力但費(fèi)距離、不能改變動(dòng)力的方向。不考慮繩重、動(dòng)滑輪重和摩擦?xí)r(理想條件):FG物。若不考慮摩擦和繩重,但要考慮動(dòng)滑輪重時(shí):F(G物G動(dòng))。3滑輪組:定滑輪和動(dòng)滑輪的組合裝置。特點(diǎn)是既能省力也能改變動(dòng)力的方向。若不考慮繩重、動(dòng)滑輪重和摩擦?xí)r,自由端的拉力和物重的關(guān)系:FG物(n為分擔(dān)物重的繩子股數(shù))。若不考慮摩擦和繩重,但要考慮動(dòng)滑輪重時(shí),自由端的拉力和物重的
8、關(guān)系:F(G物G動(dòng))。4滑輪組的繞繩方法:n確(?http:?/?/?.?)定后,遵循“偶定奇動(dòng)”原則(當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),繩子的起始端為定滑輪,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩子的起始端為動(dòng)滑輪)確定起始端,從內(nèi)向外繞。例題2、如圖所示,質(zhì)地均(?http:?/?/?.?)勻的圓柱體,在拉力F的作用下,由實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)到虛線所示位置,整個(gè)過(guò)程中,拉力F始終作用于A點(diǎn)且與OA保持垂直(OA為圓柱體橫截面的直徑),圓柱體在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不打滑。則下列分析正確的是()拉力F逐漸變小B由于拉力F的力臂始終保持最長(zhǎng),拉力F始終保持最小值不變C拉力F逐漸變大D條件不足,無(wú)法判斷變式訓(xùn)練:A、B為質(zhì)量分布均勻的正方體(?http:
9、?/?/?.?)物塊,A的密度為3103kg/m3,邊長(zhǎng)為10cm,B的邊長(zhǎng)未知A、B中間用輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的彈力大小和其形變量的關(guān)系如圖丙所示如圖甲所示,B靜止在底面積為200cm2的裝有水的柱形容器中,此時(shí)A的上表面距水面20cm現(xiàn)用如乙圖所示的滑輪組將A從水中緩慢提起,當(dāng)拉力F10N時(shí),A恰好未露出水面,此時(shí)B對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為500Pa,且彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng);當(dāng)A剛好被拉出水面時(shí),B對(duì)容器底的壓強(qiáng)恰好為0(整個(gè)過(guò)程中不計(jì)繩重、摩擦、水的阻力且彈簧體積可以忽略,彈簧的形變始終在其彈性限度內(nèi),g10N/kg)問(wèn):(1)A物體的重力為多少?(2)動(dòng)滑輪的重力為多少?(3)物體B的密度是多少?
10、1(2020秋?越秀區(qū)校級(jí)期中)把X(?http:?/?/?.?)、W兩物體掛在輕質(zhì)桿上如圖所示位置,此時(shí)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài),物體X質(zhì)量大于物體W,O點(diǎn)是LN兩點(diǎn)間的中點(diǎn),此杠桿的支點(diǎn)應(yīng)在()AO點(diǎn)BML區(qū)域CLO區(qū)域DON區(qū)域2(2020秋?興化市期中)如圖,甲、乙兩人將同一物體拉到樓頂上,不計(jì)滑輪重力和摩擦,下列說(shuō)法正確的是()網(wǎng)A甲乙兩人用力一樣大B甲使繩索移動(dòng)的距離大于乙使繩索移動(dòng)的距離C乙用力比甲小D甲乙使繩索移動(dòng)的距離相等3(2020?泰山區(qū)二模)如圖所(?http:?/?/?.?)示,用滑輪組提升重900N的物體,使它在10s內(nèi)勻速上升1m。已知所用的拉力F為400N則在提升重物的
11、過(guò)程中(不計(jì)繩重和摩擦),下列說(shuō)法正確的是()-2-1-cnjy-com拉力做功的功率為90W滑輪組的機(jī)械效率為75%動(dòng)滑輪的重力為300N若用該滑輪組勻速提升更重的物體,所用拉力會(huì)變大但機(jī)械效率不變A只有正確B只有正確C只有正確D只有正確4(2020?岱岳區(qū)三模)如圖所示,是(?http:?/?/?.?)一輛汽車通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m,物體質(zhì)量為200kg,密度為5103kg/m3,汽車重為3104N,汽車受到的阻力恒為車重的0.05倍,汽車以0.6m/s的速度勻速前進(jìn),物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率80%(不計(jì)摩擦、繩重),g取10N/kg,下列說(shuō)法
12、正確的是()將物體提至井口需要20s物體離開水面后汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為1380W汽車牽引力大小為1500N物體完全離開水面后滑輪組機(jī)械效率約為83.3%ABCD5(2020?橋西區(qū)校級(jí)一模)如圖(?http:?/?/?.?)是經(jīng)??梢栽诠珗@看到的一種兒童活動(dòng)項(xiàng)目?jī)和臉O。在兒童從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中,他的動(dòng)能和重力勢(shì)能變化情況分別是()A動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大B動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小C動(dòng)能先增大后減小,重力勢(shì)能增大D動(dòng)能先減小后增大,重力勢(shì)能減小6(2020?河南模擬)如圖所示,O(?http:?/?/?.?)B為輕質(zhì)杠桿,O為支點(diǎn),在杠桿的A點(diǎn)掛一重為30N的物體,在杠桿的B點(diǎn)施加拉力
13、F,拉力方向與杠桿成30角,使杠桿在水平位置平衡,OB3OA,此杠桿為(選填“省力”“等臂”或“費(fèi)力”杠桿),拉力F的大小為N。2-1-c-n-j-y7(2020?橋西區(qū)校級(jí)一模(?http:?/?/?.?))假期,小明坐客車去旅游當(dāng)客車行駛到高速公路上保持車距標(biāo)識(shí)牌0m處時(shí),恰好后面一輛小汽車行駛到客車旁,此時(shí)客車上速度計(jì)顯示為80km/h當(dāng)客車勻速行駛到標(biāo)識(shí)牌200m處時(shí),小汽車勻速行駛到了標(biāo)識(shí)牌300m處,小汽車(選填“已經(jīng)”或“沒(méi)有”)超速;以小汽車為參照物,客車是向(選填“前”或“后”)運(yùn)動(dòng)的;若此時(shí)小汽車的功率為80kW,它的牽引力為N(此高速路段限定小汽車最高速度為120km/h
14、)。【來(lái)源:】8(2020?常熟市二模)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出作用在A點(diǎn)的力F的力臂。(?http:?/?/?.?)9(2020?橋西區(qū)校級(jí)一模)在測(cè)量(?http:?/?/?.?)杠桿的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升。將杠桿拉至圖中虛線位置的過(guò)程中,測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為N,鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.05m,測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.15m,則杠桿的機(jī)械效率為%。請(qǐng)寫出使用該杠桿機(jī)械效率小于100%的一個(gè)原因:。若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)向左移動(dòng)(仍讓鉤碼勻速上升相同高度),杠桿的機(jī)械效率將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。10(2020?新泰市二模)如
15、圖甲所示,(?http:?/?/?.?)動(dòng)滑輪重6N,所吊重物B重40N,物體A重240N,此時(shí)物體B恰好以0.1m/s的速度勻速下降。不計(jì)繩重、摩擦及繩子的伸長(zhǎng)。求:(1)物體A受到繩子的拉力及水平面對(duì)物體A的摩擦力;(2)滑輪組的機(jī)械效率(結(jié)果保留兩位小數(shù));(3)如圖乙,要使物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升,則要對(duì)物體A施加水平向右拉力F的功率。(?http:?/?/?.?)1(2020?廣西)如圖所示,在動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究中,下列分析正確的是()(?http:?/?/?.?)A實(shí)驗(yàn)中不需要控制鋼球在同一高度由靜止?jié)L下B當(dāng)木塊最終靜止時(shí),木塊的慣性也會(huì)隨之消失C如果木塊
16、滑行時(shí)所受的外力全部消失,木塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng)D木塊滑行一段距離后停止運(yùn)動(dòng),說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持2(2020?萊蕪區(qū))如圖(?http:?/?/?.?)所示衣架的掛鉤兩側(cè)等距離安裝著四個(gè)夾子,將三條相同的毛巾按如圖所示的各種掛法晾曬在室外的鐵絲上,能讓衣架在水平方向上保持平衡的是()A(?http:?/?/?.?)B(?http:?/?/?.?)C(?http:?/?/?.?)D(?http:?/?/?.?)3(2020?桂林)如圖所示,質(zhì)量為(?http:?/?/?.?)40g的金屬小球從導(dǎo)軌的a處自由滑下,依次經(jīng)過(guò)b處、c處,到達(dá)d處時(shí)恰好停下。在從a到b的過(guò)程中,重力做功為J:在整
17、個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球克服導(dǎo)軌摩擦消耗的機(jī)械能為.版權(quán)所有4(2020?萊蕪區(qū))如圖所示為掉在(?http:?/?/?.?)地上的彈性小球在地面上彈跳的頻閃照片。彈性小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,它的轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;彈性小球在B點(diǎn)的機(jī)械能(選填“大于”“小于”或“等于”)它在C點(diǎn)的機(jī)械能。21cnjycom5(2020?呼和浩特)如圖所示,是地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)一臺(tái)起重機(jī)的示意圖。求:(1)若起重機(jī)水平臂AB長(zhǎng)為18m,OB長(zhǎng)為3m,把質(zhì)量為1t的重物勻速提起,B端的配重質(zhì)量;(不計(jì)摩擦和起重機(jī)自重,g取10N/kg)名師原創(chuàng)作品(2)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī),功率恒為2.51(?http:?/?/?.?)03W,當(dāng)它
18、把質(zhì)量為1t的重物以0.2m/s的速度勻速提起20m的過(guò)程中,起重機(jī)提起重物做功的功率和機(jī)械效率。(?http:?/?/?.?)第10講功和簡(jiǎn)單機(jī)械.精品試卷第2頁(yè)(共2頁(yè))HYPERLINKhttp:/(.)(.)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)?理解功的概念;知道功的單位;運(yùn)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。?說(shuō)明功率的概念;知道功率的單位;運(yùn)用功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算;從能的轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)明功率。?指認(rèn)杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂等;繪制杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂的示意圖;概述杠桿的平衡條件;應(yīng)用杠桿平衡條件解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。?辨認(rèn)動(dòng)滑輪、定滑輪和滑輪組;知道定(?http:?/?/?.?)滑輪和動(dòng)滑輪的特
19、點(diǎn);知道滑輪組的特點(diǎn)(限于兩個(gè)滑輪的滑輪組);使用滑輪組(限于兩個(gè)滑輪的滑輪組)解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題;知道斜面的省力特點(diǎn);能用功的原理解決實(shí)際問(wèn)題。(?http:?/?/?.?)知識(shí)點(diǎn)?功功率1、理解功的概念做功的兩個(gè)必要因素:作用在物體上的力和物體在力的方向上通過(guò)一.段距離科學(xué)上定義功是作用在物體上的力和物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。2、知道功的單位在國(guó)際制單位中,功的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱焦,符號(hào)J。1焦=1牛米。?3、運(yùn)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算功的公式:功=力距離,即W=FS。還能通過(guò)導(dǎo)出公式F=W/S、S=W/F進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。?4、說(shuō)明功率的概念單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做功率,它是用來(lái)描述物體做
20、功快慢的物理量,而非描述物體做功多少的物理量。?5、知道功率的單位在國(guó)際制單位中,功率的單位是瓦特,簡(jiǎn)稱瓦,符號(hào)W。1瓦=1焦/秒、1kW=1000W。?6、運(yùn)用功率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算功率的公式:P=W/t。還能通過(guò)導(dǎo)出公式W=Pt、t=W/P進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。生活中也可以用P=Fv來(lái)表達(dá)功率。?7、從能的轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)明功率功是能量轉(zhuǎn)化的量度,所以做功快慢也就是能量轉(zhuǎn)化的快慢。因此,功率是表示能量轉(zhuǎn)化快慢的量。8斜面是一種省力但費(fèi)距離的簡(jiǎn)單機(jī)械。斜面越光滑、坡度越平坦,越省力。9如圖斜面模型中,若不考慮摩擦(?http:?/?/?.?)阻力的影響,則拉力所做的功等于克服重力所做的功,即有下列關(guān)系:
21、FLGh;若考慮摩擦阻力f,則拉力所做的功等于克服重力和摩擦阻力所做的功,即有下列關(guān)系:FLGhfL。10、機(jī)械能1動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)_而具有的能量。動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,運(yùn)動(dòng)速度越快,動(dòng)能就越大。11重力勢(shì)能:物體由于_被舉高而具有的能量。重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,被舉得越高,重力勢(shì)能就越大。12彈性勢(shì)能:物體被拉伸、壓縮或彎曲(?http:?/?/?.?)發(fā)生彈性形變_而具有的能量。彈性勢(shì)能的大小與物體的彈性形變程度有關(guān)。物體彈性形變程度越大,彈性勢(shì)能越大。13重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都屬于勢(shì)能,動(dòng)能和勢(shì)能的單位都是焦耳。14機(jī)械
22、能:動(dòng)能和勢(shì)能的總稱。機(jī)械能是最常見(jiàn)的一種能量。15動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化:物體的動(dòng)能和勢(shì)能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。16_機(jī)械能守恒:在物體動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,若沒(méi)有摩擦力等阻力,機(jī)械能的總量保持不變。例題1、(2020秋?姜堰區(qū)期中)(?http:?/?/?.?)為強(qiáng)化消防救援能力,戰(zhàn)士們每天都要進(jìn)行刻苦訓(xùn)練。如圖所示,戰(zhàn)士沿豎直的桿子勻速向上爬升,在此過(guò)程中()21世紀(jì)教育網(wǎng)(?http:?/?/?.?)A他的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B他受到的摩擦力方向豎直向下C他的機(jī)械能總和保持不變D他受到的摩擦力與重力是一對(duì)平衡力【答案】D【解答】解:AC、戰(zhàn)士在勻速直線向上爬升的過(guò)程中(?http
23、:?/?/?.?),質(zhì)量不變,速度不變,動(dòng)能不變;高度增大,重力勢(shì)能增大,故機(jī)械能增大,沒(méi)有將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,故AC錯(cuò)誤;B、戰(zhàn)士的手對(duì)桿子有向下的作用力,人有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以受到的摩擦力方向豎直向上,故B錯(cuò)誤;D、戰(zhàn)士豎直勻速向上運(yùn)動(dòng),他受到的摩擦力與重力都作用在戰(zhàn)士上,大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,是一對(duì)平衡力,故D正確。故選:D。變式訓(xùn)練:壓路機(jī)是一種利用碾輪的碾壓作(?http:?/?/?.?)用,使土壤、路基墊層和路面鋪砌層壓實(shí)的工程機(jī)械,廣泛用于筑路、筑堤和筑壩等工程。某型號(hào)壓路機(jī)(如圖所示)質(zhì)量為3104kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為120kW,g取10N/kg求:(
24、1)該壓路機(jī)在瀝青路面輾壓時(shí),它對(duì)水平路面的壓力為多少N?已知它對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為2105Pa,則它與路面的接觸面積為多少m2?(2)該壓路機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)正常(?http:?/?/?.?)工作時(shí),在水平瀝青路面上勻速行駛500s,前進(jìn)了2km,發(fā)動(dòng)機(jī)做了多少功?這個(gè)過(guò)程壓路機(jī)的牽引力多大?壓路機(jī)受到的阻力多大?(?http:?/?/?.?)【解答】解:(1)壓路機(jī)對(duì)路面的壓力:Fmg310410N3105N由p得:壓路機(jī)與路面的接觸面積:S1.5m2;(2)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功:WPt1.2105W500s6107J,v4m/s,根據(jù)PFv得,壓路機(jī)的牽引力:F3104N,根據(jù)二力平衡條件壓路機(jī)受到的阻力
25、fF3104N。答:(1)該壓路機(jī)在瀝青路面輾壓時(shí),它對(duì)水平路面的壓力為3105N,它與路面的接觸面積為1.5m2;【出處:名師】(2)發(fā)動(dòng)機(jī)做了6107J,這個(gè)過(guò)程壓路機(jī)的牽引力為3104N,壓路機(jī)受到的阻力是3104N。知識(shí)點(diǎn)?簡(jiǎn)單機(jī)械1、杠桿1杠桿:在力的作用下能繞_固定點(diǎn)_轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。2杠桿的五要素:支點(diǎn)(O)、動(dòng)力(?http:?/?/?.?)(F1)、阻力(F2)、動(dòng)力臂(L1)、阻力臂(L2)。動(dòng)力和阻力具有力的大小、方向、作用點(diǎn)三要素,動(dòng)力臂(阻力臂)是_支點(diǎn)_到動(dòng)(阻)力的_作用線_的距離。3杠桿的平衡條件:_動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂_,_FLFL。4、杠桿的分類類型實(shí)質(zhì)特點(diǎn)舉例
26、省力杠桿動(dòng)力臂(L)大于阻力臂(L)的杠桿省力但費(fèi)距離扳手、撬棒費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂()小于阻力臂(L)的杠桿費(fèi)力但省距離鑷子、釣魚竿等臂杠桿動(dòng)力臂(L)等于阻力臂(L)的杠桿既不能省力也不能省距離滑輪、天平2、滑輪1定滑輪:定滑輪的實(shí)質(zhì)是_等臂杠桿_,特點(diǎn)是不能省力但能改變力的方向。不考慮摩擦和繩重時(shí)(理想條件):FG物。2-1-c-n-j-y2動(dòng)滑輪:動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)(?http:?/?/?.?)是_動(dòng)力臂等于兩倍阻力臂的省力杠桿,特點(diǎn)是能省力但費(fèi)距離、不能改變動(dòng)力的方向。不考慮繩重、動(dòng)滑輪重和摩擦?xí)r(理想條件):FG物。若不考慮摩擦和繩重,但要考慮動(dòng)滑輪重時(shí):F(G物G動(dòng))。3滑輪組:定滑輪和動(dòng)滑
27、輪的組合裝置。特點(diǎn)是既能省力也能改變動(dòng)力的方向。若不考慮繩重、動(dòng)滑輪重和摩擦?xí)r,自由端的拉力和物重的關(guān)系:FG物(n為分擔(dān)物重的繩子股數(shù))。若不考慮摩擦和繩重,但要考慮動(dòng)滑輪重時(shí),自由端的拉力和物重的關(guān)系:F(G物G動(dòng))。4滑輪組的繞繩方法:n確定后,遵(?http:?/?/?.?)循“偶定奇動(dòng)”原則(當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),繩子的起始端為定滑輪,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩子的起始端為動(dòng)滑輪)確定起始端,從內(nèi)向外繞。例題2、如圖所示,質(zhì)地均勻的圓柱(?http:?/?/?.?)體,在拉力F的作用下,由實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)到虛線所示位置,整個(gè)過(guò)程中,拉力F始終作用于A點(diǎn)且與OA保持垂直(OA為圓柱體橫截面的直徑),圓柱體
28、在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不打滑。則下列分析正確的是()(?http:?/?/?.?)A拉力F逐漸變小B由于拉力F的力臂始終保持最長(zhǎng),拉力F始終保持最小值不變C拉力F逐漸變大D條件不足,無(wú)法判斷【答案】A【解答】解:由圖可知,動(dòng)力F的力臂(?http:?/?/?.?)L1始終保持不變,阻力為圓柱體的重力G始終大小不變,由實(shí)線位置轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí),重力的力臂逐漸減小,又因?yàn)镕L1GL2,所以動(dòng)力F逐漸變小?!緛?lái)源:】(?http:?/?/?.?)故選:A。變式訓(xùn)練:A、B為質(zhì)量分布(?http:?/?/?.?)均勻的正方體物塊,A的密度為3103kg/m3,邊長(zhǎng)為10cm,B的邊長(zhǎng)未知A、B中間用輕質(zhì)彈簧相連,
29、彈簧的彈力大小和其形變量的關(guān)系如圖丙所示如圖甲所示,B靜止在底面積為200cm2的裝有水的柱形容器中,此時(shí)A的上表面距水面20cm現(xiàn)用如乙圖所示的滑輪組將A從水中緩慢提起,當(dāng)拉力F10N時(shí),A恰好未露出水面,此時(shí)B對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為500Pa,且彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng);當(dāng)A剛好被拉出水面時(shí),B對(duì)容器底的壓強(qiáng)恰好為0(整個(gè)過(guò)程中不計(jì)繩重、摩擦、水的阻力且彈簧體積可以忽略,彈簧的形變始終在其彈性限度內(nèi),g10N/kg)問(wèn):(1)A物體的重力為多少?(2)動(dòng)滑輪的重力為多少?(3)物體B的密度是多少?(?http:?/?/?.?)【解答】解:(1)由題目可知:3103kg/m3,L10cm,故A的體積VA
30、L3(10cm)31000cm31103m3mAVA3103kg/m31103m33kg則物體A的重力為:GAmAg3kg10N/kg30N(2)動(dòng)滑輪與3股繩子接觸,故(?http:?/?/?.?)n3,當(dāng)拉力F10N時(shí),A恰好未露出水面,此時(shí)B對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為500Pa,且彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng),此時(shí)物體A在豎直方向上受到的拉力T、水對(duì)其向上的浮力F浮,以及向下的重力GA,即:GAT+F浮F浮水gV排水gVA3103kg/m310N/kg1103m310N而nFT+G動(dòng)又因T與T為一對(duì)相互作用力,則:nFGAF浮+G動(dòng)故:動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)nFGA+F浮310N30N+10N10N(3)A恰好
31、未露出水面,此時(shí)B對(duì)容器底部的壓(?http:?/?/?.?)強(qiáng)為500Pa,且彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng),此時(shí)物體B在豎直方向上受到水對(duì)其向上的浮力F浮、容器對(duì)其向上的支持力TB,以及向下的重力GB,即:GBTB+F浮GBBgLB3F浮水gLB3TBpBSBpBLB2聯(lián)立解得:當(dāng)A剛好被拉出水面時(shí),此時(shí)液面下降的高度為則彈簧被拉長(zhǎng)5cm,由丙圖可知彈簧的(?http:?/?/?.?)彈力F彈5N,B對(duì)容器底的壓強(qiáng)恰好為0,此時(shí)B對(duì)容器底的壓力為0,此時(shí)物體B在豎直方向上受到彈簧向上的彈力F彈、水對(duì)其向上的浮力F浮,以及向下的重力GB,即:GBF彈+F浮-2-1-cnjy-com有:GBF?。˙水)gL
32、B35N代入LB可得:代入數(shù)據(jù)可求得:故:物體B的密度為B0.5103kg/m3+1103kg/m31.5103kg/m3答:(1)A物體的重力為30N;(2)動(dòng)滑輪的重力為10N;(3)物體B的密度是1.5103kg/m3。1(2020秋?越秀區(qū)(?http:?/?/?.?)校級(jí)期中)把X、W兩物體掛在輕質(zhì)桿上如圖所示位置,此時(shí)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài),物體X質(zhì)量大于物體W,O點(diǎn)是LN兩點(diǎn)間的中點(diǎn),此杠桿的支點(diǎn)應(yīng)在()(?http:?/?/?.?)AO點(diǎn)BML區(qū)域CLO區(qū)域DON區(qū)域【解答】解:杠桿處于靜止(?http:?/?/?.?)狀態(tài),說(shuō)明處于平衡狀態(tài),動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂。根據(jù)題意,X處的動(dòng)
33、力大于W處的動(dòng)力,則X處力臂要小于W處力臂,而O是LN的中點(diǎn),則支點(diǎn)在LO區(qū)域。版權(quán)所有故選:C。2(2020秋?興化市期中)如圖,甲、乙兩人將同一物體拉到樓頂上,不計(jì)滑輪重力和摩擦,下列說(shuō)法正確的是()(?http:?/?/?.?)A甲乙兩人用力一樣大B甲使繩索移動(dòng)的距離大于乙使繩索移動(dòng)的距離C乙用力比甲小D甲乙使繩索移動(dòng)的距離相等【解答】解:AC、由圖知,左圖的滑輪是定滑輪,右圖的滑輪是動(dòng)滑輪,不計(jì)滑輪重和摩擦,則甲的拉力等于物體重力,乙的拉力等于物體重力的,所以乙用力比甲小,所以A錯(cuò)誤,C正確;BD、將同一物體拉到樓頂,即物體上升高度相同,甲使繩索移動(dòng)距離等于物體上升的高度,乙使繩索移動(dòng)
34、距離等于物體上升高度的兩倍,故BD錯(cuò)誤。故選:C。3(2020?泰山區(qū)二模)如圖所示(?http:?/?/?.?),用滑輪組提升重900N的物體,使它在10s內(nèi)勻速上升1m。已知所用的拉力F為400N則在提升重物的過(guò)程中(不計(jì)繩重和摩擦),下列說(shuō)法正確的是()拉力做功的功率為90W滑輪組的機(jī)械效率為75%動(dòng)滑輪的重力為300N若用該滑輪組勻速提升更重的物體,所用拉力會(huì)變大但機(jī)械效率不變(?http:?/?/?.?)A只有正確B只有正確C只有正確D只有正確【解答】解:由已知條件,拉力做的總功:W總FsF3h400N31m1200J,拉力F的功率:P120W,故錯(cuò)誤;克服重物重力所做的功為有用功,
35、滑輪組的機(jī)械效率為:100%75%,正確;由圖可知,n3,不計(jì)繩重和摩擦,F(xiàn)(G+G動(dòng)),即400N(900N+G動(dòng)),解得G動(dòng)300N,正確;不計(jì)繩重和摩擦,克服動(dòng)滑輪的重力做的功為額外功的唯一來(lái)源,由,動(dòng)滑輪的重力不變,如果提起更重的物體,滑輪組的機(jī)械效率變大,故錯(cuò)誤。故選:B。4(2020?岱岳區(qū)三模)如圖所示,(?http:?/?/?.?)是一輛汽車通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m,物體質(zhì)量為200kg,密度為5103kg/m3,汽車重為3104N,汽車受到的阻力恒為車重的0.05倍,汽車以0.6m/s的速度勻速前進(jìn),物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率80%(
36、不計(jì)摩擦、繩重),g取10N/kg,下列說(shuō)法正確的是()將物體提至井口需要20s物體離開水面后汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為1380W汽車牽引力大小為1500N物體完全離開水面后滑輪組機(jī)械效率約為83.3%(?http:?/?/?.?)ABCD【解答】解:井深h12m,由圖知,n3,拉力端移動(dòng)距離,即將物體提至井口汽車行駛距離s3h312m36m,名師原創(chuàng)作品由v可得需要的時(shí)間:t60s,故錯(cuò)誤;物體重力Gmg200kg10N/kg2000N,由可得物體的體積:V0.04m3,物體浸沒(méi)水中排開水的體積V排V0.04m3,物體受到的浮力:F浮水V排g1103kg/m30.04m310N/kg400N,不
37、計(jì)繩重、摩擦,滑輪組的機(jī)械效率:180%,解得動(dòng)滑輪重力:G動(dòng)400N;物體離開水面后汽車對(duì)滑輪組的拉力:F拉(G+G動(dòng))(2000N+400N)800N,汽車受到的阻力:f0.05G車0.053104N1500N,因?yàn)槠囅蛴覄蛩龠\(yùn)動(dòng),所以此時(shí)汽車的牽引力:F牽F拉+f800N+1500N2300N,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率:PFv2300N0.6m/s1380W,故正確;物體從浸沒(méi)水中、露出水面、脫離水面,汽車的牽引力大小在變化,故錯(cuò)誤;不計(jì)繩重、摩擦,物體脫離水面后,滑輪組的機(jī)械效率:2100%83.3%,故正確。故選:A。5(2020?橋西區(qū)校級(jí)一模)如圖是經(jīng)(?http:?/?/?.?)
38、??梢栽诠珗@看到的一種兒童活動(dòng)項(xiàng)目?jī)和臉O。在兒童從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中,他的動(dòng)能和重力勢(shì)能變化情況分別是()(?http:?/?/?.?)A動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大B動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小C動(dòng)能先增大后減小,重力勢(shì)能增大D動(dòng)能先減小后增大,重力勢(shì)能減小【解答】解:運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)開始向上時(shí),(?http:?/?/?.?)先是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,當(dāng)蹦床對(duì)人的彈力與重力相等的時(shí)候速度最大,動(dòng)能最大;人離開蹦床后彈力消失,在上升到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中,質(zhì)量不變,高度增大,重力勢(shì)能增大,速度減小,動(dòng)能減小。故整個(gè)過(guò)程中,動(dòng)能先增大后減小,重力勢(shì)能增大。故選:C。6(2020?河南模擬)如圖所示,OB為輕
39、(?http:?/?/?.?)質(zhì)杠桿,O為支點(diǎn),在杠桿的A點(diǎn)掛一重為30N的物體,在杠桿的B點(diǎn)施加拉力F,拉力方向與杠桿成30角,使杠桿在水平位置平衡,OB3OA,此杠桿為(選填“省力”“等臂”或“費(fèi)力”杠桿),拉力F的大小為N。21cnjycom(?http:?/?/?.?)【解答】解:由圖可知,杠桿在水平位置平衡,拉力與杠桿的夾角為30,根據(jù)力臂的定義可知,F(xiàn)的力臂為支點(diǎn)O到F的作用線的垂線,(?http:?/?/?.?)根據(jù)數(shù)學(xué)可知可知,F(xiàn)的力臂的大小為:L1OB;作用在A點(diǎn)的阻力的力臂為L(zhǎng)2OA;OB3OA,則L1OB1.5OA,則:OA:OB,即L1:L23:2;即動(dòng)力的力臂大于阻力
40、的力臂,所以為省力杠桿;根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1F2L2可知,拉力的大小為:F30N20N。故答案為:省力;20。7(2020?橋西區(qū)校級(jí)一模(?http:?/?/?.?))假期,小明坐客車去旅游當(dāng)客車行駛到高速公路上保持車距標(biāo)識(shí)牌0m處時(shí),恰好后面一輛小汽車行駛到客車旁,此時(shí)客車上速度計(jì)顯示為80km/h當(dāng)客車勻速行駛到標(biāo)識(shí)牌200m處時(shí),小汽車勻速行駛到了標(biāo)識(shí)牌300m處,小汽車(選填“已經(jīng)”或“沒(méi)有”)超速;以小汽車為參照物,客車是向(選填“前”或“后”)運(yùn)動(dòng)的;若此時(shí)小汽車的功率為80kW,它的牽引力為N(此高速路段限定小汽車最高速度為120km/h)?!窘獯稹拷猓河蓈得:客車行駛時(shí)
41、間為:t0.0025h則小汽車的速度為:v120km/h120km/h;故小汽車沒(méi)有超速;以小汽車為參照物,由于汽車的速度大于客車速度,則客車與小汽車之間的距離變大,由于兩車的運(yùn)動(dòng)方向相同,所以客車向后運(yùn)動(dòng)。【來(lái)源:21世紀(jì)教育網(wǎng)】由PFv得:小汽車的牽引力為:F2400N,故答案為:沒(méi)有;后;2400。8(2020?常熟市二模)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出作用在A點(diǎn)的力F的力臂。(?http:?/?/?.?)【解答】解:由圖示可知,指甲刀有三(?http:?/?/?.?)根杠桿組成,手柄CBA的支點(diǎn)是B,反向延長(zhǎng)動(dòng)力F的作用線,然后從支點(diǎn)B向動(dòng)力F的反向延長(zhǎng)線作垂線段,即為作用在A點(diǎn)的力F的力臂L;如圖所示
42、:【版權(quán)所有:】(?http:?/?/?.?)9(2020?橋西區(qū)校級(jí)一(?http:?/?/?.?)模)在測(cè)量杠桿的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升。將杠桿拉至圖中虛線位置的過(guò)程中,測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為N,鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.05m,測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.15m,則杠桿的機(jī)械效率為%。請(qǐng)寫出使用該杠桿機(jī)械效率小于100%的一個(gè)原因:。若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)向左移動(dòng)(仍讓鉤碼勻速上升相同高度),杠桿的機(jī)械效率將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(?http:?/?/?.?)【解答】解:(1)測(cè)量杠桿的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)豎直向上勻速
43、拉動(dòng)測(cè)力計(jì),使掛在較長(zhǎng)桿下面的鉤碼緩緩上升,測(cè)力計(jì)示數(shù)才等于拉力大?。唬?)圖中測(cè)力計(jì)分度值為0.1N,測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為0.5N;鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.5m,拉力做的有用功:W有Gh1.0N0.5m0.5J,測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離為0.15m,拉力做的總功:W總Fs0.5N0.15m0.75J,則杠桿的機(jī)械效率為:100%100%66.7%;(3)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)的過(guò)程中,要克服杠桿的自重(或桿與O點(diǎn)的摩擦力)做額外功,故該杠桿機(jī)械效率小于100%。(4)只將鉤碼的懸掛點(diǎn)向左移動(dòng)(仍讓鉤碼勻速上升相同高度),有用功不變,根據(jù)幾何知識(shí),杠桿提升的高度就會(huì)增大,杠桿重心升高,
44、克服杠桿重力做的額外功增大,總功增大,由100%得機(jī)械效率變小。故答案為:勻速;0.5;66.7;要克服杠桿的自重(或桿與O點(diǎn)的摩擦力)做額外功;變小。10(2020?新泰市二模)如圖甲所示,動(dòng)(?http:?/?/?.?)滑輪重6N,所吊重物B重40N,物體A重240N,此時(shí)物體B恰好以0.1m/s的速度勻速下降。不計(jì)繩重、摩擦及繩子的伸長(zhǎng)。求:(1)物體A受到繩子的拉力及水平面對(duì)物體A的摩擦力;(2)滑輪組的機(jī)械效率(結(jié)果保留兩位小數(shù));(3)如圖乙,要使物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升,則要對(duì)物體A施加水平向右拉力F的功率。(?http:?/?/?.?)【解答】解:(1)由圖知,n
45、2,不計(jì)繩重、摩擦及繩子的伸長(zhǎng),當(dāng)物體B勻速下降時(shí),繩子上的拉力:F拉(GB+G動(dòng))(40N+6N)23N;由力的相互性,繩子拉物體的力大小也為23N,物體A受到水平向右滑動(dòng)摩擦力的大小:物體B速度勻速下降,A也在勻速向左運(yùn)動(dòng),由二力平衡,水平面對(duì)物體A的摩擦力:f23N;(2)不計(jì)繩重、摩擦及繩子的伸長(zhǎng),故克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功的唯一來(lái)源,滑輪組的機(jī)械效率:100%86.96%;(3)當(dāng)物體B勻速上升時(shí),繩子的拉力F拉不變,物體A受到的向左的摩擦力大小不變,由力的平衡條件可得,對(duì)物體A施加水平向右的拉力:Ff+F拉23N+23N46N,物體A向右運(yùn)動(dòng)的速度:v2vB20.2m/s0.4m
46、/s,拉力F的功率:PFv46N0.4m/s18.4W。答:(1)物體A受到繩子的拉力及水平面對(duì)物體A的摩擦力都為23N;(2)滑輪組的機(jī)械效率為86.96%;(3)如圖乙,要使物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升,則要對(duì)物體A施加水平向右拉力F的功率為18.4W。.21-1(2020?廣西)如圖所示,在動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究中,下列分析正確的是()(?http:?/?/?.?)A實(shí)驗(yàn)中不需要控制鋼球在同一高度由靜止?jié)L下B當(dāng)木塊最終靜止時(shí),木塊的慣性也會(huì)隨之消失C如果木塊滑行時(shí)所受的外力全部消失,木塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng)D木塊滑行一段距離后停止運(yùn)動(dòng),說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持【解答】解:A、研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,要控制速度相同,故要控制鋼球在同一高度由靜止?jié)L下,A錯(cuò)誤;B、一切物體在任何情況下都有慣性,當(dāng)
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