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    2022-2023學(xué)年山東省臨沂市羅莊區(qū)高一下學(xué)期5月段考物理試題含答案

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    2022-2023學(xué)年山東省臨沂市羅莊區(qū)高一下學(xué)期5月段考物理試題含答案

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    這是一份2022-2023學(xué)年山東省臨沂市羅莊區(qū)高一下學(xué)期5月段考物理試題含答案,共17頁(yè)。試卷主要包含了0D,5kg等內(nèi)容,歡迎下載使用。
    臨沂市羅莊區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期5月段考物理2023.5注意事項(xiàng): 答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題:(本題共8小題,共24 分,只有一項(xiàng)符合題目要求,每小題 3 分)1.如圖所示,板長(zhǎng)為L(zhǎng),板的B端靜止放有質(zhì)量為m的小物體,物體與板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。開始時(shí)板水平,在緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)不太大的角度α的過程中,小物體保持與板相對(duì)靜止,則在這個(gè)過程中(  )A.摩擦力對(duì)小物體做功為μmgLcos α(1-cos α)  B. 摩擦力對(duì)小物體做功為mgLsin α(1-cos α)C. 彈力對(duì)小物體做功為mgLsin α  D. 板對(duì)小物體做功為mgLsin αcos α.2. 小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上,P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖所示.將兩球由靜止釋放,在各自軌跡的最低點(diǎn)(  )A.P球的速度一定大于Q球的速度  B. P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力  D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度3. 如圖所示有一條長(zhǎng)為2 m的均勻金屬鏈條,有一半長(zhǎng)度在光滑的足夠高的斜面上,斜面頂端是一個(gè)很小的圓弧,斜面傾角為θ=30°,另一半長(zhǎng)度豎直下垂在空中,當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動(dòng),則鏈條剛好全部滑出斜面時(shí)的速度為(g=10m/s2)(  )A. 2.5 m/s  B. 2.5 m/s C. m/s  D. 0.5 m/s4. 如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放,傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),始終以速度v勻速運(yùn)動(dòng),物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體經(jīng)過一段時(shí)間能保持與傳送帶相對(duì)靜止,對(duì)于物體從靜止釋放到與傳送帶保持相對(duì)靜止這一過程,下列說法正確的是(重力加速度為g)(  )A. 物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)  B. 傳送帶克服摩擦力做的功為mv2C. 由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為mv2  D. 由于傳送物體電動(dòng)機(jī)額外多做的功為mv25.如圖所示,物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè),物體A、B的質(zhì)量都為m.開始時(shí)細(xì)繩伸直,用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上.放手后物體A下落,與地面即將接觸時(shí)速度大小為v,此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無壓力,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是(  )  A. 彈簧的勁度系數(shù)為B. 此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh+mv2C. 此時(shí)物體B的速度大小也為vD. 此時(shí)物體A的加速度大小為g,方向豎直向上6.如圖,固定的傾角為θ的光滑桿上鎖定一個(gè)質(zhì)量為 m 的圓環(huán),圓環(huán)與原長(zhǎng)為 h的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的 A 點(diǎn) . A 點(diǎn)距桿的豎直高度也為 h ,重力加速度為 g . 解除鎖定,圓環(huán)沿桿向上滑,當(dāng)彈簧到達(dá)虛線位置時(shí)圓環(huán)速度恰好為零,下列說法正確的是 ( )A.在上滑過程中圓環(huán)的機(jī)械能守恒B.在上滑過程中彈簧的彈性勢(shì)能始終減少C.彈簧的彈性勢(shì)能在整個(gè)過程中減少了 mghD.彈簧最短時(shí),圓環(huán)的速度最大7. 如圖所示,在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為M的木板B處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊A從木板B的左端以初速度v0開始向右滑動(dòng),已知M>m,用①和②分別表示木塊A和木板B的圖線,在木塊A從木板B的左端滑到右端的過程中,圖中關(guān)于速度v隨時(shí)間t、動(dòng)能Ek隨位移s的變化圖像中,可能正確的是(  )A.  B.   C.  D. 8. (2020·全國(guó)卷2)如圖所示,在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑,該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬度為3h,其左邊緣a點(diǎn)比右邊緣b點(diǎn)高0.5h。若摩托車經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E1,它會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn),c與a的水平距離和高度差均為h;若經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E2,該摩托車恰能越過坑到達(dá)b點(diǎn)。等于(  )A. 20  B. 18  C. 9.0  D. 3.0二、多項(xiàng)選擇題:(本題共4小題,共16 分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得 4 分,選對(duì)但不全的得 2 分,有選錯(cuò)的得 0 分)9.在傾角為37°的斜面底端給小物塊一初動(dòng)能,使小物塊在足夠長(zhǎng)的粗糙斜面上運(yùn)動(dòng).若小物塊在上滑和下滑過程中其動(dòng)能 Ek 隨高度h 的變化如圖乙所示, g =10m/s2,sin37=0.6 ,則小物塊 ( )     A.甲乙質(zhì)量為 0.5kgB.上滑的最大距離為 5mC.所受的摩擦力大小為 2ND.在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能一定為 25J10.如圖,第一次,小球從粗糙的1/4圓形軌道頂端 A 由靜止滑下,到達(dá)底端 B時(shí)的速度大小為 v1 ,克服摩擦力做功為W1 ;第二次,同一小球從底端 B 以 v2沖上圓形軌道,恰好能到達(dá) A 點(diǎn),克服摩擦力做功為 W2 ,則( )   A.v1 可能等于 v2 B.W1 一定小于 W2C.小球從 A 下滑到 B ,機(jī)械能變大了D.小球第一次經(jīng)過圓弧某點(diǎn) C 的速率小于它第二次經(jīng)過同一點(diǎn) C 的速率11.一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物,當(dāng)重物的速度為v1時(shí),起重機(jī)的輸出功率達(dá)到最大值P,之后起重機(jī)保持該功率不變,繼續(xù)提升重物,直到以最大速度v2勻速上升為止,重物上升的高度為h,重力加速度為g,則整個(gè)過程中,下列說法正確的是(  )A. 鋼繩的最大拉力為               B. 鋼繩的最大拉力為C. 重物的最大速度為               D. 重物勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為-g12. (多選)如圖所示,傾角為θ的足夠長(zhǎng)傾斜傳送帶沿逆時(shí)針方向以恒定速率運(yùn)行,一個(gè)小物塊無初速度地放在傳送帶上端,傳送帶與小物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ,取傳送帶底端所在平面為零勢(shì)能面,下列描述小物塊速度v、重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E四個(gè)物理量隨物塊沿傳送帶運(yùn)動(dòng)距離x的變化規(guī)律中正確的有(  )A.   B. C.   D.  三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題共14分,13題8分,每空2分,14題6分,每空2分)13.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,物塊2從高處由靜止開始下落,物塊1上拖著的紙帶打出了一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶,其中0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示.已知物塊12的質(zhì)量分別為m150 g、m2150 g.(電源頻率為50 Hz,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=________ m/s.(2)在打點(diǎn)05過程中,系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=______ J,系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量ΔEp=________ J.(g10 m/s2)(3)若某同學(xué)作出的v2h圖像如圖丙所示,則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=________ m/s2. 14.某活動(dòng)小組利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.鋼球自由下落過程中,先后通過光電門A、B,計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過A、B的時(shí)間分別為tAtB.用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度.測(cè)出兩光電門間的距離為h,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g.(1)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒,只要比較________.AD2()與gh是否相等BD2()與2gh是否相等CD2()與gh是否相等DD2()與2gh是否相等(2)鋼球通過光電門的平均速度________(選填“>”或“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度,由此產(chǎn)生的誤差________(選填“能”或“不能”)通過增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)減小.三、計(jì)算題(共4小題共46分)15. (10分)一輛汽車質(zhì)量為1×103kg,最大功率為2×104W,在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),最大速度為v2,運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定.發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103N,其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖所示.(1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運(yùn)動(dòng);(2)求v2的大小;(3)求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度大小;(4)當(dāng)汽車的速度為10 m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大?   16.(10分)如圖甲所示,半徑R=0.9 m的光滑半圓形軌道BC固定于豎直平面內(nèi),最低點(diǎn)B與水平面相切.水平面上有一質(zhì)量為m=2 kg的物塊從A點(diǎn)以某一初速度向右運(yùn)動(dòng),并恰能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且μ隨離A點(diǎn)的距離L按圖乙所示規(guī)律變化,A、B兩點(diǎn)間距離L=1.9 m,g取10 m/s2,求:(1)物塊經(jīng)過最高點(diǎn)C時(shí)的速度大小;(2)物塊經(jīng)過半圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道壓力的大??;(3)物塊在A點(diǎn)時(shí)的初速度大?。?/span>               17. (14分)為了研究過山車的原理,某物理小組提出了以下設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為θ=60°、長(zhǎng)為L(zhǎng)1=2m的傾斜軌道AB,通過微小圓弧與長(zhǎng)為L(zhǎng)2=m的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道上D處,如圖所示.現(xiàn)將一個(gè)小物塊從距A點(diǎn)高為h=0.9 m的水平臺(tái)面上以一定的初速度v0水平拋出,到A點(diǎn)時(shí)小物塊的速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下.已知小物塊與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=,g取10 m/s2.(1)求小物塊初速度v0的大?。?/span>(2)求小物塊滑過C點(diǎn)時(shí)的速率vC;(3)要使小物塊不離開軌道,則豎直圓軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件?             18. (12分)如圖所示,光滑水平面AB與一半圓形軌道在B點(diǎn)相連,半圓形軌道位于豎直面內(nèi),其半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上,現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧,然后放手,物塊在彈力作用下由靜止獲得一速度,當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道瞬間,對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn),重力加速度為g。求:(1)彈簧彈力對(duì)物塊做的功;(2)物塊從B到C克服阻力所做的功;(3)物塊離開C點(diǎn)后,再落回到水平面上時(shí)的動(dòng)能。    臨沂市羅莊區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期5月段考答案1【答案】C【解析】小物體沿板方向沒有發(fā)生位移,即沿摩擦力方向沒有位移,所以摩擦力對(duì)小物體做功為零,AB錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理得WmgLsinα0,解得WmgLsinα,C正確;根據(jù)動(dòng)能定理得WmgLsinα0,解得WmgLsinαD錯(cuò)誤。2【答案】C【解析】從釋放到最低點(diǎn)過程中,由動(dòng)能定理得mglmv20,可得v,因lP<lQ,則vP<vQ,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由EkQmQglQEkPmPglP,而mP>mQ,故兩球動(dòng)能大小無法比較,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在最低點(diǎn)對(duì)兩球進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式可知FTmgmman,得FT3mg,an2g,則FTP>FTQanPanQ,C正確,D錯(cuò)3【答案】B【解析】設(shè)鏈條的質(zhì)量為2m,長(zhǎng)為L,以開始時(shí)鏈條的最高點(diǎn)為參考平面,鏈條的機(jī)械能為EEpEk=-×2mg×sinθ×2mg×0=-mgL(1sinθ),鏈條全部滑出斜面后,動(dòng)能為Ek′=×2mv2重力勢(shì)能為Ep′=-2mg,由機(jī)械能守恒定律可得EEk′+Ep′,即-mgL(1sinθ)=mv2mgL,解得v×m/s2.5m/s.4【答案】C5【答案】A【解析】由題意可知,此時(shí)彈簧所受的拉力大小等于物體B的重力,即Fmg,彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為xh,由Fkxk,故A正確;A與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則有mghmv2Ep,則彈簧的彈性勢(shì)能Epmghmv2,故B錯(cuò)誤;物體B對(duì)地面恰好無壓力時(shí),B的速度為零,故C錯(cuò)誤;對(duì)A,根據(jù)牛頓第二定律有Fmgma,又Fmg,得a0,故D錯(cuò)誤.6【答案】C7【答案】D【解析】木塊A和木板B之間的摩擦力記為Ff,則木塊A、木板B的加速度大小aA>aB,速度圖像的斜率可以反映加速度的大小,故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)A有-μmgsEkAEk0,對(duì)BμmgsEkB,從動(dòng)能表達(dá)式知,ABEks圖像的斜率絕對(duì)值相等,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.8【答案】B【解析】摩托車做平拋運(yùn)動(dòng),從ac,h=,h=v1t1,聯(lián)立可求出v1=;從ab0.5h=,3h=v2t2,聯(lián)立可求出v2=。動(dòng)能E1=mghE2=mgh,則=18B正確,AC、D錯(cuò)誤。9【答案】BC10【答案】BD11【答案】BCD【解析】由FmgmaPFv可知,重物勻加速上升過程中鋼繩拉力大于重力且不變,達(dá)到最大功率P后,隨著v增加,鋼繩拉力F減小,當(dāng)Fmg時(shí)重物達(dá)到最大速度v2,故v2,最大拉力Fmmgmaag,A錯(cuò)誤,BC、D正確.12【答案】BCD【解析】當(dāng)小物塊無初速度地放在傳送帶上端后,小物塊向下做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速到與傳送帶的速度相等后,由于傳送帶與小物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ,則重力沿傳送帶向下的分力大于滑動(dòng)摩擦力,合力沿傳送帶向下,小物塊繼續(xù)加速,故A錯(cuò)誤.取傳送帶底端所在平面為零勢(shì)能面,重力勢(shì)能為EpEp0mgxsinθ,故B正確.達(dá)到傳送帶速度之前,對(duì)小物塊由動(dòng)能定理,可得Ek=(mgsinθμmgcosθ)x,圖像斜率較大;達(dá)到傳送帶速度之后,對(duì)小物塊由動(dòng)能定理,可得EkEk0+(mgsinθμmgcosθ)x,圖像斜率較小,故C正確.達(dá)到傳送帶速度之前,摩擦力對(duì)小物塊做正功,機(jī)械能增大,有EE0μmgxcosθ;達(dá)到傳送帶速度之后,摩擦力對(duì)小物塊做負(fù)功,機(jī)械能減小,有EE0′-μmgxcosθ,故D正確.13.【答案】(1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.7【解析】(1)物塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng),中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度,可知在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度v5m/s2.4 m/s.(2)在打點(diǎn)05過程中,系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk(m1m2)v520.58 J,系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量ΔEp=(m2m1)gh50.60 J.(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得(m1m2)v2=(m2m1)gh,則有v2ghgh,所以v2h圖像的斜率kgm/s24.85 m/s2,故g9.7 m/s2. 14.【答案】(1)0.850 (2)D (3)< 不能【解析】(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為0.8 cm,游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×10 mm0.50 mm,所以最終讀數(shù)為0.850 cm.(2)利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度,故v,根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式,有mghmD2(),即只要比較D2()與2gh是否相等,故選D. 15.【答案】(1)見解析(2)20 m/s (3)2 m/s2 (4)2×104W【解析】(1)圖線AB牽引力F不變,阻力f不變,由牛頓第二定律知,汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),圖線BC的斜率表示汽車的功率PP不變,則汽車做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到最大速度v2,此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)當(dāng)汽車的速度為v2時(shí),牽引力為F11×103N,PmF1v2,得v220 m/s.(3)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度最大,Pmfv2,得阻力f1 000 NFmfma,得a2 m/s2.(4)與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為v16.67 m/s當(dāng)汽車的速度為10 m/s時(shí)處于圖線BC段,故此時(shí)的功率最大為Pm2×104W.16.【答案】(1)3 m/s (2)120 N (3)8 m/s【解析】(1)物塊恰好通過C點(diǎn),由牛頓第二定律可得mgm解得vC3 m/s(2)物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn),由動(dòng)能定理可得mg·2RmvC2mvB2解得vB3m/sB點(diǎn)由牛頓第二定律可得FNmgm,解得FN120 N.由牛頓第三定律可知物塊通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小為120 N(3)由題圖乙可知摩擦力對(duì)物塊做的功為Wf=-×(0.250.751.9mg=-19 J物塊從AB,由動(dòng)能定理得WfmvB2mvA2解得vA8 m/s.17.【答案】(1)m/s (2)3m/s (3)0<R1.08 m【解析】(1)小物塊開始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有vy22gh,代入數(shù)據(jù),解得vym/s3m/s,在A點(diǎn)有tan 60°=,得v0vxm/s.(2)從小物塊水平拋出到滑至C點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理,得mg(hL1sinθ)-μmgL1cosθμmgL2,代入數(shù)據(jù),解得vC3m/s.(3)小物塊剛好能過圓軌道最高點(diǎn)時(shí),重力提供向心力,則mg,根據(jù)動(dòng)能定理,有-2mgR1,代入數(shù)據(jù),解得R11.08 m.當(dāng)小物塊恰能到達(dá)與圓軌道的圓心等高處時(shí),有mgR2,代入數(shù)據(jù),解得R22.7 m.當(dāng)圓軌道與AB相切時(shí),R3L2·tan 60°=1.5 m,即圓軌道的半徑不能超過1.5 m.綜上所述,要使小物塊不離開軌道,豎直圓軌道的半徑R應(yīng)該滿足的條件是0<R1.08 m.18.【答案】(1)3mgR (2)mgR (3)mgR【解析】(1)由動(dòng)能定理得WmvB20B點(diǎn)由牛頓第二定律得7mgmgm解得W3mgR。(2)物塊從BC由動(dòng)能定理得Wf2mgRmvC2mvB2物塊在C點(diǎn)時(shí)mgm解得Wf=-mgR即物塊從BC克服阻力做功為mgR。(3)物塊從C點(diǎn)平拋到水平面的過程中,由動(dòng)能定理得2mgREkmvC2,解得EkmgR。
         

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