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蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》單元測(cè)試考試時(shí)間:90分鐘;命題人:教研組考生注意:1、本卷分第I卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,滿分100分,考試時(shí)間90分鐘2、答卷前,考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級(jí)填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個(gè)題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置,如需改動(dòng),先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案;不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶,不按以上要求作答的答案無(wú)效。第I卷(選擇題30分)一、單選題(10小題,每小題3分,共計(jì)30分)1、如圖所示,用同樣的輕繩(不計(jì)繩重和摩擦)和滑輪分別安裝成甲乙兩種裝置(G物>G輪)。在將同一物體勻速提升相同高度的過程中()A.F1>F2、η甲>η乙 B.F1>F2、η甲<η乙C.F1<F2、η甲<η乙 D.F1<F2、η甲>η乙2、如圖所示,有一質(zhì)量不計(jì)的長(zhǎng)木板,左端裝有與墻相連的軸在它的左端放一重為G的物塊,并用一豎直向上的力F拉著右端。當(dāng)物塊向右勻速滑動(dòng)時(shí),木板始終在水平位置保持靜止,在此過程中,拉力F()A.變小 B.變大 C.不變 D.先變大后變小3、如圖所示的工具,在使用過程中不省力的是()A.用起子起瓶蓋 B.用鑷子夾物體C.用鋼絲鉗剪鋼絲 D.用羊角錘起釘子4、如圖所示的工具中,在使用時(shí)與其它三種不是同一種類型的是()A.取碗夾子 B.核桃夾子C.羊角錘 D.修枝剪刀5、重為100N的物體A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.5m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N。不計(jì)滑輪、繩子、彈簧測(cè)力計(jì)的重力,忽略繩子與滑輪間的摩擦。則()A.物體A受到水平面的摩擦力為5NB.拉力F的功率為4WC.若物體A勻速運(yùn)動(dòng)2s,拉力F做功為4JD.物體A受到的支持力和物體A對(duì)水平面的壓力是一對(duì)平衡力6、引體向上是一種簡(jiǎn)單易行的體育鍛煉活動(dòng),在做引體向上時(shí),雙臂的拉力克服重力做功使身體上升。小明同學(xué)每分鐘按標(biāo)準(zhǔn)完成了20個(gè)引體向上,在這一過程中,小明消耗的功率最接近()A.15W B.30W C.60W D.120W7、關(guān)于足球下列說法正確的是()A.踢出去的足球受到慣性的作用會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),且速度越快慣性越大B.給正在飛行的足球再踢一腳,足球一定會(huì)運(yùn)動(dòng)得更快C.足球在空中飛行時(shí),沒有力對(duì)它做功D.運(yùn)動(dòng)員踢出的“香蕉球”旋轉(zhuǎn)著前進(jìn)時(shí)能轉(zhuǎn)彎繞過人墻,是因?yàn)榱黧w的壓強(qiáng)與流速有關(guān)8、小健學(xué)習(xí)使用下列簡(jiǎn)單機(jī)械后做出以下總結(jié),你認(rèn)為他的總結(jié)中敘述錯(cuò)誤的是()A.垂直于道釘撬的把手向下壓時(shí),人的用力最省力B.用斜面向上搬物體時(shí),既可以省力,又可以節(jié)省做功C.使用鑷子時(shí),杠桿的支點(diǎn)在動(dòng)力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)的外側(cè),屬于費(fèi)力杠桿D.圖中的小人若沿F2方向用力,所用的力與沿F1方向用力的大小基本相同9、如圖所示,物體在沿斜面向上的拉力作用下,從斜面底端勻速拉到斜面頂端,已知斜面高為h,斜面長(zhǎng)為s,且s=3h,物體所受重力為G,斜面的機(jī)械效率為50%,若物體受到的拉力和摩擦力分別用F和f表示,則()A.F=f= B.F=f= C.F=f= D.F=f=10、如圖所示,所使用的杠桿能夠省距離的是()A.羊角錘 B.筷子C.開瓶器 D.獨(dú)輪車第Ⅱ卷(非選擇題70分)二、填空題(10小題,每小題4分,共計(jì)40分)1、一質(zhì)量為40kg的重物A放在水平地面上,利用如圖所示的裝置將它勻速提升0.1m用了1s,此時(shí)的機(jī)械效率為80%,則有用功為_____J,動(dòng)滑輪重力為_____N,拉力的功率為_____W,若再用該滑輪提升多塊重物B(規(guī)格相同),提升一塊重物B和兩塊重物B時(shí)滑輪的機(jī)械效率之比η1∶η2=4∶5,則重物B的重力為_____N。(不計(jì)繩重和摩擦)2、學(xué)校舉行了一次登山比賽,小莉和小娟體重之比為5∶6,爬到山頂,小莉用時(shí)50min,小娟用時(shí)45min,則小莉和小娟做功之比是______,爬山功率之比是______。3、柳州本地生產(chǎn)的寶駿E300電動(dòng)汽車節(jié)能環(huán)保,方便市民出行,若電動(dòng)汽車功率為30kW,在20min勻速行駛了20km,則此電動(dòng)汽車牽引力做的功為___________J,電動(dòng)車的牽引力為___________N。4、如圖所示,質(zhì)量忽略不計(jì)的AC硬棒能繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),且AB=BO=OC,在B點(diǎn)掛一重物甲,用手給AC硬棒某點(diǎn)施加一個(gè)動(dòng)力F恰好使硬棒在圖示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)。(1)請(qǐng)畫出給AC硬棒上施加一個(gè)最小的力F1的示意圖及F1的力臂l1______;(2)請(qǐng)畫出重物甲對(duì)硬棒AC施加的阻力F2的示意圖及F2的力臂l2______;(3)此杠桿是______杠桿(選填:“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”),依據(jù)是______。5、人們吃硬東西時(shí),用門牙咬不動(dòng),便換用里面的臼齒(大牙)使硬物開裂,這樣做是在動(dòng)力臂和阻力不變的基礎(chǔ)上,用______辦法來達(dá)到較之前______(選填“省”或“費(fèi)”)力的目的。城市清潔車在水平路面上勻速行駛清掃垃圾時(shí)的情景,該過程清潔車機(jī)械能______(變大/變小/不變)。車身上的LED燈起到警示的作用,它是由______(超導(dǎo)/半導(dǎo)體)材料制成的。6、人拎著一桶水從井中提上井臺(tái),人對(duì)水桶的拉力對(duì)水桶_______功,這由于水桶在拉力的方向上_______。人提著一桶水站立在井旁,人對(duì)水桶的拉力對(duì)水桶_______功。這是由于水桶在拉力的方向上________。人提著一桶水從樓下走到樓上,人對(duì)水桶的拉力對(duì)水桶_______功,這是由于水桶在拉力的方向上________。7、為了紀(jì)念其在能量轉(zhuǎn)化中發(fā)現(xiàn)守恒思想的重大貢獻(xiàn),用他的名字來命名功和能單位的物理學(xué)家是______。8、如圖所示,O為輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn),杠桿上刻度均勻,在距支點(diǎn)10厘米的B處掛有600牛的重物,要使杠桿平衡,需要在A處至少加_______牛的力,且方向?yàn)開______。9、如圖所示是玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明,橡皮筋拉得越長(zhǎng),同樣的“子彈”射得越______,這說明橡皮筋的彈性勢(shì)能與其______有關(guān);若橡皮筋被拉的長(zhǎng)度相同,而用的“子彈”不同,則質(zhì)量大的“子彈”射出的距離較______,原因是質(zhì)量大的“子彈”射出時(shí)______小。在此過程中,橡皮筋對(duì)“子彈”做的功______,(選填“相同”或“不相同”)。10、一個(gè)質(zhì)量為70kg的工人,用圖所示的裝置提升石板,已知托板重200N,容量足夠大,每塊石板重100N,繩能承受的最大拉力為800N,滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計(jì)。當(dāng)工人在4s內(nèi)將10塊石板勻速提升2m時(shí),此裝置的機(jī)械效率為80%。那么,該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中,此裝置動(dòng)滑輪重______N;該工人提升10塊石板升高2m做的額外功是______J;該工人此裝置提升石板的機(jī)械效率最高可達(dá)到______%。(保留一位小數(shù))三、計(jì)算題(5小題,每小題6分,共計(jì)30分)1、如圖所示杠桿處于水平平衡狀態(tài),已知AB=1m,GA=12N,GB=8N,試求OA的長(zhǎng)度;若將B端加4N的重物,欲使杠桿重新平衡,則支點(diǎn)O應(yīng)怎樣移動(dòng)位置?2、如圖所示是某型號(hào)的電動(dòng)巡邏車,其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。兩名總質(zhì)量為120kg的巡警共同乘坐該車,在平直公路上以額定最高時(shí)速勻速行駛了10min。請(qǐng)通過計(jì)算回答下列問題:整車裝備質(zhì)量780kg電機(jī)額定功率2.5kW最高時(shí)速30km/h輪胎與地面接觸總面積0.12m2(1)巡邏車空載靜止在水平地面時(shí),車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(2)若巡邏車在勻速行駛過程中受到的平均阻力為整車重力的0.02倍,行駛10min牽引力做了多少功?(3)該電動(dòng)巡邏車在工作過程中電動(dòng)機(jī)的效率是多少?3、上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車,它使用氫氣代替汽油。在一次測(cè)試中,汽車在水平路面行駛,它的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出3000N的牽引力,汽車在5min內(nèi)行駛了9000m。求這段時(shí)間內(nèi):(1)汽車牽引力所做的功。(2)汽車牽引力做功的功率。4、用如圖所示的滑輪組提升貨物,已知?jiǎng)踊喼?0N,貨物重360N,貨物上升速度是0.3m/s,拉力F的功率是180W(不計(jì)繩重)。求:(1)拉力F的大?。唬?)貨物上升2m過程中拉力所做的功;(3)貨物上升2m過程中,克服摩擦力做的功。5、一個(gè)工人用如圖所示的滑輪組提升500N的貨物,所用拉力為200N,物體在1min內(nèi)被勻速提高5m,不考慮繩重和摩擦,求:(1)工人拉力的總功率;(2)勻速提升500N的貨物時(shí),滑輪組的機(jī)械效率;(3)若用此滑輪組勻速提升800N的貨物,工人需要用的拉力。-參考答案-一、單選題1、A【解析】【詳解】圖甲中使用的是定滑輪,圖乙中使用的是動(dòng)滑輪。設(shè)物重為G物,滑輪重為G輪,不計(jì)繩重和摩擦,根據(jù)定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn),甲不省力,即F1=G物乙可以省力,且已知G物>G輪所以F2<G物可得F1>F2勻速提升的是質(zhì)量相等的物體,若提升高度相同時(shí),所做的有用功相同。由可知,不計(jì)繩重和摩擦,使用甲圖的定滑輪不用對(duì)滑輪做額外功,故機(jī)械效率高;使用乙圖的動(dòng)滑輪要對(duì)滑輪做額外功,故機(jī)械效率低。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。2、B【解析】【詳解】如圖,長(zhǎng)木板長(zhǎng)為l,力F方向豎直向上,所以動(dòng)力臂為l不變,杠桿受到物體的壓力(阻力)F′=G阻力臂為l2,根據(jù)杠桿平衡條件有Fl=F′l2=Gl2所以由此可知,當(dāng)物塊向右勻速滑動(dòng)時(shí),l2變大,F(xiàn)變大。故選B。3、B【解析】【詳解】A.用起子起瓶蓋時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故A不符合題意;B.用鑷子夾物體時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B符合題意;C.用鋼絲鉗剪鋼絲時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C不符合題意;D.用羊角錘起釘子時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故D不符合題意。故選B。4、A【解析】【詳解】取碗夾子使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿;而羊角錘、核桃夾子、修枝剪刀使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故在使用時(shí)與其它三種不是同一種類型的是取碗夾子,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。5、B【解析】【詳解】A.對(duì)A進(jìn)行受力分析,其受到了向左的拉力和向右的摩擦力,向左總拉力為8N,那么向右的摩擦力為8N,故A不符合題意;B.拉力F的功率故B符合題意;C.若物體A勻速運(yùn)動(dòng)2s,拉力F做功為故C不符合題意;D.物體A受到的支持力和物體A對(duì)水平面的壓力是兩個(gè)物體間的作用力與反作用力,故是相互作用力,故D不符合題意。故選B。6、C【解析】【詳解】小明同學(xué)的質(zhì)量大約為:,身高上升高度為,,,小明同學(xué)的體重為做一次引體向上需克服重力做的功1min內(nèi)做的總功小明的功率與60W比較接近。故選C。7、D【解析】【詳解】A.踢出去的足球由于具有慣性會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),但慣性不是力,不能說受到慣性的作用,且慣性的大小只與物體質(zhì)量有關(guān),與物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.給正在運(yùn)動(dòng)的物體再施加一個(gè)力,若使合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,則物體會(huì)比原來運(yùn)動(dòng)得更慢,故B錯(cuò)誤;C.足球離開腳繼續(xù)飛行是因?yàn)樽闱蚓哂袘T性,不再受到腳力的作用;此時(shí)足球還受到重力及空氣阻力的作用,這兩個(gè)力都對(duì)足球做功,故C錯(cuò)誤;D.足球在運(yùn)動(dòng)過程中,逐漸向一側(cè)偏移,說明這一側(cè)的壓強(qiáng)小,另一側(cè)的壓強(qiáng)大,根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知,是因?yàn)檫@一側(cè)空氣流速快,另一側(cè)空氣流速慢,故D正確。故選D。8、B【解析】【詳解】A.垂直于道釘撬的把手向下壓時(shí),由杠桿平衡條件可知,此時(shí)動(dòng)力臂最大,人的用力最省力,故A正確,不符合題意;B.用斜面向上搬物體時(shí),可以省力,但需額外克服斜面摩擦力做功,不能省功,故B錯(cuò)誤,符合題意;C.使用鑷子時(shí),杠桿的支點(diǎn)在動(dòng)力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)的外側(cè),此時(shí)杠桿的動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故C正確,不符合題意;D.根據(jù)滑輪的特點(diǎn)可知,動(dòng)滑輪上有兩段繩子,n=2,圖中的若沿F2方向用力,所用的力與沿F1方向用力的大小基本相同,都等于物體和動(dòng)滑輪總重的,故D正確,不符合題意。故選B。9、C【解析】【詳解】根據(jù)題意知道,拉力做的有用功W有用=Gh拉力做的總功W總=Fs=F×3h=3Fh斜面的機(jī)械效率解得拉力克服摩擦力所做的額外功則摩擦力故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。10、B【解析】【詳解】A.用羊角錘起釘子時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,費(fèi)距離,故A不符合題意;B.筷子在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,可以省距離,故B符合題意;C.開瓶器在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,費(fèi)距離,故C不符合題意;D.獨(dú)輪車在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,費(fèi)距離,故D不符合題意。故選B。二、填空題1、4010050150【解析】【詳解】[1]重物A的重力GA=mAg=40kg×10N/kg=400N有用功為W有用=GAh=400N×0.1m=40J[2]繩重和摩擦不計(jì),滑輪組的機(jī)械效率據(jù)此可知?jiǎng)踊喼亓3]繩重和摩擦不計(jì),總功為則拉力的功率[4]繩重和摩擦不計(jì),根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率可得提升一塊重物B時(shí),滑輪組的機(jī)械效率提升兩塊重物B時(shí),滑輪組的機(jī)械效率由題知η1∶η2=4∶5即解得重物B的重力GB=150N2、5∶63∶4【解析】【詳解】[1]小莉和小娟體重之比為G1∶G2=5∶6,登山h相同,根據(jù)W=Gh可得,小莉和小娟兩人爬到山頂做功比為[2]小莉和小娟所用時(shí)間之比為所以小明、小剛兩人爬山的功率比為3、【解析】【詳解】[1]汽車的功率為P=30kW=3×104W根據(jù),可得電動(dòng)汽車牽引力做的功為[2]根據(jù)W=Fs可得,電動(dòng)車的牽引力為4、省力動(dòng)力臂大于阻力臂【解析】【詳解】(1)[1]由題意可知,阻力與阻力臂不變,硬棒靜止時(shí),由杠桿平衡條件可知,要使動(dòng)力F1最小,則對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂應(yīng)最大,由圖中可知,當(dāng)動(dòng)力臂l1為OA時(shí),達(dá)到最大,此時(shí)動(dòng)力F1應(yīng)垂直于AC向上,故動(dòng)力F1及對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂l1如下圖所示(2)[2]由受力分析可知,重物甲對(duì)硬棒AC的阻力即繩子對(duì)硬棒AC的拉力F2,作用在B點(diǎn),方向豎直向下;由力臂的定義可知,過支點(diǎn)O作拉力F2所在直線的垂線段,即為力F2對(duì)應(yīng)的力臂l2,如下圖所示(3)[3][4]由(1)(2)中可知,動(dòng)力臂大于阻力臂,故該杠桿是省力杠桿。5、減小阻力臂省變大半導(dǎo)體【解析】【詳解】[1][2]由于人們吃硬東西時(shí),換用里面的臼齒(大牙)使硬物開裂,這樣動(dòng)力臂和阻力沒有變,但是阻力臂減小了,由于動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂所以,動(dòng)力變小了,即省了力。[3]城市清潔車在水平路面上勻速行駛清掃垃圾時(shí),其速度和高度雖然沒有變化,但質(zhì)量不斷變大,所以該過程中清潔車的動(dòng)能和重力勢(shì)能都變大,而動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能,故其機(jī)械能變大。[4]車身上的LED燈起到警示的作用,它由半導(dǎo)體材料制成。6、做移動(dòng)了一段距離不做沒有移動(dòng)距離做移動(dòng)了一段距離【解析】【詳解】[1][2]從井中提一桶水上井臺(tái),由于對(duì)水桶的拉力和桶移動(dòng)的距離的方向均向上,即沿力的方向水桶移動(dòng)了距離,故人對(duì)水桶的拉力對(duì)水桶做功。[3][4]人提著一桶水站立在井旁,力的方向向上,由于只有力沒有移動(dòng)距離,故人對(duì)水桶的拉力對(duì)水桶沒有做功。[5][6]人提著一桶水從樓下走到樓上,對(duì)水桶的拉力方向向上,在豎直方向上通過了一段高度,所以在這個(gè)過程中做功。7、焦耳【解析】【詳解】焦耳是英國(guó)物理學(xué)家,為了紀(jì)念其在能量轉(zhuǎn)化中發(fā)現(xiàn)守恒思想的重大貢獻(xiàn),用他的名字來命名功和能的單位,所以在物理學(xué)中,焦耳是功和各種能量的基本單位。8、200豎直向下【解析】【詳解】[1][2]因?yàn)樽枇妥枇Ρ垡欢?,?dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小,所以為最長(zhǎng)的力臂,故在端作豎直向下的力;根據(jù)杠桿平衡的條件可得9、遠(yuǎn)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度近速度相同【解析】【詳解】[1][2]橡皮筋彈性勢(shì)能的大小是通過子彈射出的距離來反映的。經(jīng)驗(yàn)表明,橡皮筋拉得越長(zhǎng),同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn),這說明橡皮筋的彈性勢(shì)能與橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度有關(guān)。[3][4]當(dāng)“子彈”射出時(shí),“子彈”具有的動(dòng)能是橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化來的,橡皮筋被拉的長(zhǎng)度相同,說明橡皮筋的彈性勢(shì)能相同,轉(zhuǎn)化成子彈的動(dòng)能也相同。影響動(dòng)能的因素是質(zhì)量和速度,在動(dòng)能相同時(shí),“子彈”的質(zhì)量越大,其運(yùn)動(dòng)的速度就越小,射出的距離較小。[5]在此過程中,橡皮筋被拉的長(zhǎng)度相同,彈力相同,所以橡皮筋對(duì)“子彈”做的功相同。10、5050081.5【解析】【詳解】[1][2]由圖知,n=2,若磚被提升h,則拉力端移動(dòng)的距離s=2h。當(dāng)工人勻速提升10塊磚時(shí),拉力做的有用功:W有用=G磚×h=100N×10×h=1000N×2m=2000J,由得拉力做的總功由W總=W有用+W額得拉力做的額外功W額=W總﹣W有用=2500J﹣2000J=500J不計(jì)滑輪的摩擦和繩重,使用滑輪組做的額外功W額=(G動(dòng)+G板)h=(G動(dòng)+200N)×2m=500J解得動(dòng)滑輪重力:G動(dòng)=50N。[3]由題知,人使用的最大拉力F最大=G人=mg=70kg×10N/kg=700N不計(jì)滑輪的摩擦和繩重,最大拉力F最大=(G動(dòng)+G板+G磚)=(50N+200N+G磚)=700N解得能提升的最大磚重:G磚=1150N,因?yàn)槊繅K磚重100N,所以最多能提升磚的數(shù)量為1150N/100N=11實(shí)際能提升的最大磚重:G磚′=1100N,此時(shí)拉力F最大′=(G動(dòng)+G板+G磚′)=(50N+200N+1100N)=675N因?yàn)榛喗M的機(jī)械效率所以最高機(jī)械效率三、計(jì)算題1、0.4m;右移0.1m【解析】【詳解】解:當(dāng)杠桿平衡時(shí)有即解得OA=0.4m當(dāng)B端加4N的重物時(shí),設(shè)支點(diǎn)為,杠枰平衡時(shí)有將GA=12N,GB=8N帶入,解得即支點(diǎn)O應(yīng)向右移0.1m。答:OA的長(zhǎng)度是0.4m;若將B端加4N的重物,欲使杠桿重新平衡,則支點(diǎn)O應(yīng)右移0.1m。2、(1)6.5×104Pa;(2)9×105J;(3)60%【解析】【詳解】解:(1)巡邏車空載靜止在水平地面時(shí),車對(duì)地面的壓力車對(duì)地面的壓強(qiáng)(2)人和車的總質(zhì)量為巡邏車在水平路面上勻速行駛,則受到的牽
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