2023-2024學(xué)年湖南省婁底市漣源市高二（下）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共6小題，共24分。

1.下面四個(gè)核反應(yīng)方程是我們高中階段學(xué)習(xí)過的核反應(yīng)類型典型代表，其中屬于人工核轉(zhuǎn)變的是（）

A."Na-第Mg+2_遇B,+加-*X+相Sr+2jn

C.l9F+黜e7希Ne+D.+iH^He+Jn

2.“拔火罐”是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的一種治療手段。操作時(shí)，醫(yī)生用點(diǎn)燃的酒精棉球加熱一個(gè)小罐內(nèi)的空氣，

隨后迅速把小罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后小罐便緊貼在皮膚上（如圖所示）。設(shè)加熱后小罐內(nèi)的空氣

溫度為80久，當(dāng)時(shí)的室溫為20。&大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，不考慮因皮膚被吸入罐內(nèi)導(dǎo)致空氣體積變化的影

響。小罐開口部位的直徑請(qǐng)按照片中的情境估計(jì)，當(dāng)罐內(nèi)空氣變?yōu)槭覝貢r(shí)，小罐內(nèi)氣體對(duì)皮膚的作用力最

接近的是（）

A.2NB.20NC.2X102ND.2X103/V

3.如圖為消防員從頂樓直降訓(xùn)練的某瞬間，。點(diǎn)為輕繩懸掛點(diǎn)且保持固定，輕繩系在人的重心B點(diǎn)，消防員

腳與墻壁接觸點(diǎn)為4點(diǎn)。緩慢下降過程中消防員的姿勢(shì)及與豎直方向的夾角均保持不變。在消防員下降過

程中下列說法正確的是（）雪

A,豎直墻面對(duì)人的作用力與墻面垂直

B.豎直墻面對(duì)人的靜摩擦力保持不變、，?玄箱1

C,繩子拉力先減小后增大

D.消防員所受合力不變.

4.如圖所示，金屬極板M受到紫外線照射會(huì)逸出光電子，最大速率為。皿正對(duì)M放置一金屬網(wǎng)N,在M、N

之間加恒定電壓U。已知M、N間距為d（遠(yuǎn)小于板長(zhǎng)），電子的質(zhì)量為機(jī)，電荷量為e,貝ij（）

A.M、N間距禺增大時(shí)電子到達(dá)N的動(dòng)能也增大

B.只有沿x方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)才有最大動(dòng)能如方+eU

C.電子從M到N過程中y方向位移大小最大為巧?日舄

2

D.M、N間加反向電壓吟時(shí)電流表示數(shù)恰好為零

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5.2024年4月25日，搭載神舟十八號(hào)載人飛船的“長(zhǎng)征二號(hào)F遙”運(yùn)載火箭順利將發(fā)射取得成功。5月28

日，神舟十八號(hào)航天員乘組圓滿完成第一次距離地面約400fon的軌道出艙活動(dòng)。如圖所示取地球質(zhì)量

6.0x1024^,地球半徑6.4x1。3左小，弓［力常量&67x10-HN?租2/的2。下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星的向心加速度大小約9.8m/s2

B,衛(wèi)星運(yùn)行的周期約12%

C.發(fā)射升空時(shí)，火箭的推力是燃?xì)鈺?huì)給火箭施加反作用力

D.發(fā)射升空初始階段，裝在火箭上部的衛(wèi)星處于失重狀態(tài)

6.發(fā)展新能源汽車是我國(guó)當(dāng)前一項(xiàng)重大國(guó)家戰(zhàn)略。假設(shè)有一輛純電動(dòng)汽車質(zhì)量爪=1.6X103kg,汽車沿

平直的公路從靜止開始啟動(dòng)，汽車啟動(dòng)后的速度記為V,牽引力大小記為尸，:圖像如圖所示，表示最

大速度，防平行于"軸，6c反向延長(zhǎng)線過原點(diǎn)。已知汽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力大小恒定，北段汽車運(yùn)動(dòng)

的時(shí)間為8s。下列說法正確的是（）

A.汽車所受阻力為5000NB.汽車從a到6持續(xù)的時(shí)間為32s

C.汽車能夠獲得的最大速度為12.5m/sD.汽車從b到c過程中運(yùn)動(dòng)的位移為100m

二、多選題：本大題共4小題，共20分。

7.如圖1所示，質(zhì)量相等的小球和點(diǎn)光源，分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上，間距為/,豎直懸

掛的觀測(cè)屏與小球水平間距為21,小球和光源做小振幅運(yùn)動(dòng)時(shí)，在觀測(cè)屏上可觀測(cè)小球影子的運(yùn)動(dòng)。以豎

直向上為正方向,

-21—>|

'////////,

6-6

光小

源球

圖1

A.ti時(shí)刻小球向下運(yùn)動(dòng)B.t2時(shí)刻小球與影子相位差為兀

C.以時(shí)刻光源的加速度向上D.a時(shí)刻影子的位移為54

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8.在“天宮課堂”航天員王亞平老師在水球中注入一個(gè)氣泡后，水球便成了透明

空心水球，如圖所示，水球中形成了一個(gè)正立一個(gè)倒立的兩個(gè)像。假設(shè)透明空心

水球內(nèi)徑是R,外徑是2R,其過球心的某截面（紙面內(nèi)）如圖所示，一束單色光（紙

面內(nèi)）從外球面上4點(diǎn)射入，光線與直線40所成夾角i=60。，經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球

面相切，已知光速為c。下列說法正確的是（）

A.單色光在該材料中的傳播時(shí)間為春

B.單色光在水中的折射率為避

C.只要4點(diǎn)射入的單色光與2。直線的夾角i大于30。，就一定能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射

D.單色光在該材料內(nèi)球面恰好發(fā)生全反射時(shí)，從4點(diǎn)射入的光線與2。直線的夾角i'=30。

9.如圖，單刀雙擲開關(guān)S原來跟2相接，從t=0開始，開關(guān)改接1,t=2s時(shí)，把開關(guān)改接2,下歹U/T圖像

和UM-t圖像大致形狀正確的是（）

—gP

_A

ETR-B

10.如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，質(zhì)量為小的小球從4點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)時(shí)開始?jí)嚎s彈簧,

小球下落的最低位置為C點(diǎn)。以4點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿豎直向下建立x軸，小球從4到C過程中的加速度一位移

（a-x）圖像如圖乙所示，重力加速度為g,忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.從/到C過程先勻加速運(yùn)動(dòng)，后勻減速運(yùn)動(dòng)04

B.從/到B位移為％1

B

C.位移為小時(shí)小球速度最大

C

D.位移為冷彈簧的彈性勢(shì)能最大

/////

x

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。

11.如圖1,測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

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數(shù)字計(jì)時(shí)器

光電門2L_光電門1

氣墊導(dǎo)軌滑塊遮光條

l-T1

I+如至只上一~一連氣源

■

槽碼

圖1

（1）如圖2,螺旋測(cè)微器測(cè)量滑塊上安裝的遮光條寬度為d=mm。

三40

II二35

0三30

三25

圖2

（2）滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄了遮光條通過第一光電門的時(shí)間/ti

=0.021s,通過第二個(gè)光電門的時(shí)間/以=0.013s,滑塊通過第一個(gè)光電門速度為也=m/so

繼續(xù)測(cè)得兩光電門間的距離為請(qǐng)寫出滑塊加速度的表達(dá)式

（3）x,（用Zti，At2,x,d表示）

12.電容儲(chǔ)能已經(jīng)在電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電等方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲所示電路，探究不同電

壓下電容器的充、放電過程和測(cè)定電容器的電容。器材如下:

‘C%

接計(jì)算機(jī)電流傳感器

圖甲

電容器C（額定電壓10U,電容標(biāo)識(shí)不清）;

電源E（電動(dòng)勢(shì)12V,內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器比（最大阻值200）；

電阻箱氏2（阻值0~9999.90）；電壓表廠（量程15匕內(nèi)阻較大）;

開關(guān)Si、S2，電流傳感器，計(jì)算機(jī)，導(dǎo)線若干。

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(1)按照?qǐng)D甲連接電路，閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,若要升高電容器充電電壓，滑動(dòng)變阻器R1的滑片應(yīng)向

端滑動(dòng)(選填"a”或"b”)。

(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)為比=3歹時(shí)，調(diào)節(jié)心的阻值，閉合開關(guān)52,通過計(jì)算機(jī)得到電容器充電過程電流隨時(shí)

間變化的圖像；保持R2的阻值不變，斷開開關(guān)Si，得到電容器放電過程電流隨時(shí)間變化的圖像，圖像如圖

乙所示。測(cè)得=6mA,則&=。。

(3)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到不同電壓下電容器的充、放電過程的電流和時(shí)間的圖像，利用面積法可以得到電

容器電荷量的大小，測(cè)出不同電壓下電容器所帶的電荷量如下表:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456

U/V345678

Q/xIO-0.140.190.240.300.330.38

請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出U-Q圖像,并利用圖像求出電容器的電容為—凡(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

00.10.20.30.4

圖丙

(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相同電壓下電容器充、放電過程的電流和時(shí)間的圖像中的?？偸锹源笥谏?，其原因是

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。

13.在籃球比賽中，投籃的投出角度太大和太小，都會(huì)影響投籃的命中率。在某次投籃表演中，運(yùn)動(dòng)員在

空中一個(gè)漂亮的投籃，籃球以與水平面成45。的傾角準(zhǔn)確落入籃筐，這次跳起投籃時(shí)，投球點(diǎn)和籃筐正好

在同一水平面上(圖)，設(shè)投球點(diǎn)到籃筐距離為9.8m,不考慮空氣阻力。

(1)籃球進(jìn)筐的速度有多大？

(2)籃球投出后的最高點(diǎn)相對(duì)籃筐的豎直高度是多少？

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14.如圖1(俯視圖)所示，水平面內(nèi)固定放置面積為10爪2,電阻為1。的單匝線圈，線圈內(nèi)充滿垂直水平面

向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖2所示，線圈兩端點(diǎn)M、N與相距1.5爪的粗糙平行

金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌置于垂直水平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小&=27的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根總長(zhǎng)為1.5小，質(zhì)

量為2kg,阻值為9。的金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌始終接觸良好。一根勁度系數(shù)為lOON/機(jī)的輕彈簧

右端連接在固定擋板上，左端與金屬桿相連，金屬桿與金屬導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，金屬桿靜止時(shí)彈簧伸

長(zhǎng)量為6cm。在t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S,金屬桿在0?6s內(nèi)始終保持靜止，g取10ni/s2,忽略平行導(dǎo)軌電

阻，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則

(1)求0?3s內(nèi)通過金屬桿電荷量

(2)金屬桿與金屬導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)至少為多大？

(3)求0?6s內(nèi)整個(gè)回路產(chǎn)生焦耳熱

xxxs.

g

x'xxfv.2B2

圖1

15.一個(gè)士兵坐在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量是200的。這個(gè)士兵用自動(dòng)步槍在2s內(nèi)沿水平方

向連續(xù)射出10發(fā)子彈，每發(fā)子彈的質(zhì)量是10g,子彈離開槍口時(shí)相對(duì)步槍的速度是800m/s。射擊前皮劃艇

是靜止的，不考慮水的阻力。

(1)士兵射擊第一顆子彈后皮劃艇的速度是多少？

(2)士兵連續(xù)射擊10顆子彈后皮劃艇的速度是多大?

(3)連續(xù)射擊時(shí)槍所受到的平均反沖作用力是多大？

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答案解析

1.C

【解析】4針Nar簽Mg+，e屬于0衰變，故/錯(cuò)誤；

B.925y+劈X+年Sr+24n屬于核裂變，故B錯(cuò)誤；

。.肥尸+狙e-給Ne+汨屬于人工核轉(zhuǎn)變，故C正確；

D.IH++Jn屬于核聚變，故D錯(cuò)誤。

故選Co

2.C

【解析】加熱后罐內(nèi)空氣的溫度

7\=(273+80)K=353K

壓強(qiáng)

Pi=Po=1.0x105Pa

降溫后罐內(nèi)空氣的溫度

T2=(273+20)K=293K

由查理定律，有

Pl_P2

五=五

代入數(shù)據(jù)，解得

5

p2=0.83X10Pa

估計(jì)小罐開口部位的半徑為

r=3cm=3X10-2m

開口部位的面積為

S=nr2=2.826X10-3m2

則小罐內(nèi)空氣對(duì)皮膚的作用力為

52

F=p2S=0.83x10X2.826X10-3%=2.35X10N

小罐內(nèi)氣體對(duì)皮膚的作用力最接近的是2xio2yv。

故選a

3.0

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【解析】A到B可簡(jiǎn)化為輕桿，緩慢下降過程中，下降過程中AB的長(zhǎng)度以及與豎直方向的夾角均保持不

變，模型簡(jiǎn)化為如圖所示

A

4豎直墻面對(duì)人的彈力垂直于墻面，豎直墻面對(duì)人的靜摩擦力豎直向上，豎直墻面對(duì)人的作用力為彈力和

靜摩擦力的合力，與墻面不垂直，故/錯(cuò)誤；

8.設(shè)豎直墻面對(duì)人的作用力為尸，對(duì)消防員受力分析，如圖所示

消防員下降一定高度后，再次保持靜止時(shí)，相對(duì)于初始位置墻壁對(duì)腳底的作用力F減小，繩子的拉力外

增大，設(shè)2B與水平方向的夾角為6,則件、FN與尸的矢量關(guān)系如圖所示

Ff=Fsin。

因F減小，8不變，故靜摩擦力減小，故2c錯(cuò)誤；

D緩慢下降過程中，消防員所受合力不變，故。正確。

故選Do

4.C

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【解析】根據(jù)動(dòng)能定理，從金屬板M上逸出的光電子到達(dá)N板時(shí)eU=Ekm-^mvl

則到達(dá)N板時(shí)的動(dòng)能為%?=eU+加琮

與兩極板間距無關(guān)，與電子從金屬板中逸出的方向無關(guān)，選項(xiàng)錯(cuò)誤；

C平行極板”射出的電子到達(dá)N板時(shí)在y方向的位移最大，則電子從M到N過程中y方向最大位移為

y=vmt

,1Ue2

―2dm1

解得y=?md庭

選項(xiàng)c正確；

DM、N間加反向電壓電流表示數(shù)恰好為零時(shí)，貝1］叫=加%

2

解得4=耍

2e

選項(xiàng)。錯(cuò)誤。

故選C。

本題考查光電效應(yīng)結(jié)合電子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)問題，需要根據(jù)光電效應(yīng)得到逸出光電子的能量，進(jìn)而使用動(dòng)能定

理求解動(dòng)能，進(jìn)而完成解題。

5.C

【解析】4根據(jù)萬有引力定律可知衛(wèi)星的向心加速度大小為

GM7

G=(?W'8-7m/s

故N錯(cuò)誤；

8.衛(wèi)星運(yùn)行的周期為

故2錯(cuò)誤；

C運(yùn)載火箭尾部向下噴氣，噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生反作用力，火箭獲得向上的推力，故C正確；

D發(fā)射升空初始階段，為向上的加速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，裝在火箭上部的衛(wèi)星處于超重狀態(tài)，故。錯(cuò)誤。

故選C。

6.C

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【解析】4在c點(diǎn)，有

P==fvm

則根據(jù)圖像可得

f=Fmin=4X103N

/錯(cuò)誤；

R根據(jù)圖像可知汽車從a到b做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)，由圖可知牽引力與末速度分別為

Fo=5xio3yv

v0=10m/s

由牛頓第二定律得

F0—f=ma

由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

v0=at

可得汽車從a到b持續(xù)的時(shí)間為

t=16s

B錯(cuò)誤；

C根據(jù)

P=Fv

整理得

u=P"6c反向延長(zhǎng)過原點(diǎn)。，可知該過程保持額定功率恒定，在b點(diǎn)有

r

4

P=Fovo=5X10W

汽車能夠獲得的最大速度為

P5x104「，

mzs

%=了=4x1Q3/=12?5m/s

C正確；

D汽車從b到c過程中汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得

11

Pt-fl=-mv^-rnv1

解得

I=88.75m

。錯(cuò)誤；

故選Co

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7.AD

【解析】A.ti時(shí)刻小球經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，故/正確；

3七時(shí)刻小球在最低點(diǎn)，影子也在最低點(diǎn)，小球與影子相位差為零，故8錯(cuò)誤；

Ct2時(shí)刻光源在最高點(diǎn)，回復(fù)力向下，由牛頓第二定律得加速度向下，故C錯(cuò)誤;

D.t3時(shí)刻影子的位移為x,影子距離光源所處的水平面的距離為L(zhǎng),如圖所示

由幾何關(guān)系得

I_2A

l+2l=~L

解得

L=6At3時(shí)刻影子的位移

x=62-2=5A

故。正確。

故選ADo

8.BD

【解析】A設(shè)

Z.BAO=r

由幾何關(guān)系得

BOR1

Smr=~AO=2R=2

單色光在水中的折射率為

73

sini~Tn

sinr1

2

故8正確；

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4單色光在該材料中的傳播距離

s=2AB=2，(2R)2——=2^/37?

單色光在該材料中的傳播速度

cpc

v=—=?

n3

單色光在該材料中的傳播時(shí)間

根據(jù)全反射規(guī)律有

1平

sinC=—=

n3

在404B'中，由正弦定理有

R2R

sina—sin(180°—C)

又由于

sinf

n=----

sina

解得

.1

sini=-

解得

i'=30°

故。正確；

C光束從力點(diǎn)入射，與4。直線的夾角i大于60。時(shí)，折射角大于30。，折射光線不再打在內(nèi)球面上，不再在

內(nèi)球面發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤。

故選AD。

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9.AD

【解析】A8開關(guān)S接1時(shí)，電源給電容器充電，充電完畢后電流為零，再將開關(guān)S接2時(shí)，電容器開始放

電，且放電越來越緩慢，所以對(duì)應(yīng)的/-t圖像的斜率越來越小，放電完畢后電流為零，故/正確，8錯(cuò)

誤；

CD.開關(guān)S接1時(shí)，電容器充電，電壓增大越來越慢，充電結(jié)束后兩極板間的電壓等于電源電壓，所以對(duì)應(yīng)

UAB-t圖像的斜率越來越小。再將開關(guān)S接2時(shí)，開始放電，兩極板電壓逐漸減小，且電壓減小越來越慢，

極板電性不變，則對(duì)應(yīng)tMB-1圖像的斜率也越來越小，故C錯(cuò)誤，。正確。

故選40。

10.CD

【解析】4從4到C過程先勻加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故/錯(cuò)

誤；

2.從4到B小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移小于打，故3錯(cuò)誤；

C位移為亞時(shí)小球的加速度為零，小球速度最大，故C正確；

D位移為久2時(shí)，彈簧的壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大，故。正確。

故選CD。

11..(1)2.335

(2)0.11

(3)鼎『一(制

【解析】(1)如圖2,螺旋測(cè)微器測(cè)量滑塊上安裝的遮光條寬度為

d=2mm+33.5x0.01mm=2.335mm

(2)滑塊通過第一個(gè)光電門速度

d2.335x10-3m

=0.11m/s

0.021s

(3)滑塊通過第二個(gè)光電門速度

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

詔一資=2ax

得滑塊加速度的表達(dá)式

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資一優(yōu)(懸)一(懸)

2%—2%

12.(1)/)

(2)500

8

7

⑶：

3

103c

5.0x10-5

(4)充電時(shí)電路的電阻小于放電時(shí)的電阻

【解析】【分析】

(1)閉合開關(guān)Si，若要升高電容器充電電壓，根據(jù)滑動(dòng)變阻器分壓器的分壓原理進(jìn)行分析;

(2)根據(jù)歐姆定律計(jì)算R2阻值；

(3)畫出U-Q圖像，根據(jù)電容的定義式求解電容；

(4)充電時(shí)電路的電阻小于放電時(shí)的電阻。

【解答】

(1)閉合開關(guān)Si，若要升高電容器充電電壓，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向b端滑動(dòng)；

(2)充電瞬間，由歐姆定律7?2=治=500。；

(3)畫出U—Q圖像：

第14頁，共17頁

8

7

6

5

4

3

2

1

展

5尸；

10-

5.0x

F=

xl°-

/=03

C=

器電容

,電容

=g

根據(jù)U

6

k

C

小。

流略

時(shí)電

放電

，故

電阻

阻器

動(dòng)變

分滑

含部

還包

電阻

放電時(shí)

?2,

阻為7

電時(shí)電

，充

可知

路圖

據(jù)電

（4）根

=%

可知u

由題意

火和，

分別為

度大小

筐的速

手和進(jìn)

籃球出

（1）設(shè)

.解：

13

動(dòng)，

拋運(yùn)

直上

為豎

力，

受重

球只

向籃

直方

在豎

間為3

用的時(shí)

籃筐所

到落入

從出手

設(shè)籃球

t

5°—g

（）sin4

=u

45°

（）sin

有一u

45。

（）tcos

=u

，有％