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文檔簡介

1、5.7生活中的圓周運動【學(xué)習(xí)目標】1 .能夠分析拐彎問題、拱形橋問題中的向心力的來源。2 .可以用牛頓第二定律列式求解拐彎問題、拱形橋問題。3 .能由鐵路彎道、拱形橋問題延伸認識水平面與豎直面內(nèi)的圓周運動問題。4 .知道航天器中的失重的本質(zhì)5 .知道離心運動及產(chǎn)生的條件,了解離心運動的應(yīng)用和防止【新知預(yù)習(xí)】一、火車轉(zhuǎn)彎問題首先觀察火車輪緣和鐵軌的外形1 .火車轉(zhuǎn)彎時的運動特點:火車轉(zhuǎn)彎時做的是 運動,因而具有向心加速度,需要 。若內(nèi)外軌等高,誰提供向心力?有何弊???如何解決?實際中火車轉(zhuǎn)彎時誰提供向心力?對車速有何F要求? 02 .為了消除火車車輪對路軌的側(cè)向壓力,鐵路彎道處內(nèi)、外軌不在匚同一

2、水平面上,F(xiàn)合即 高、 低。其高度差是根據(jù)轉(zhuǎn)彎處軌道的CG半徑和規(guī)定的行駛速度而設(shè)計的。3 .計算規(guī)定速度:設(shè)火車質(zhì)量 m軌道平面傾角。、軌道轉(zhuǎn)彎處半徑r、規(guī)定的車速v,則應(yīng)有 (寫出表達式)4 .在轉(zhuǎn)彎處:(1)若列車行駛的速率等于規(guī)定速度,則兩側(cè)軌道都不受車輪對它的側(cè)向壓力(2)若列車行駛的速率大于規(guī)定速度,則 軌必受到車輪對它向 的壓力(填“內(nèi)”或“外”).(3)若列車行駛的速率小于規(guī)定速度,則 軌必受到車輪對它向 的壓力(填“內(nèi)”或“外”).二、拱形橋1 .汽車在凸形橋的最高點時,誰提供向心力?請寫出對應(yīng)的表達式。(設(shè)橋的半徑是r,汽車的質(zhì)量是 m,車速為v,支持力為Fn)支持力Fn重

3、力Gv越大,則壓力 ,當(dāng)v=時,壓力=0。2 .汽車在凹形橋的最低點時,誰提供向心力?請寫出對應(yīng)的表達式。設(shè)橋的半徑是r,汽車的質(zhì)量是 m車速為V,支持力為Fn。支持力Fn重力Gv越大,則壓力。三、航天器中的失重現(xiàn)象當(dāng)汽車通過拱形橋凸形橋面頂點時,如果車速達到一定大小,則可使汽車對橋面的壓力為零.如果我們把地球想象為特大的“拱形橋”,則情形如何呢?會不會出現(xiàn)這樣的情況:速度達到一定程度時,地面對車的支持力是零?這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少?駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少?他這時可能 有什么感覺?假設(shè)宇宙飛船質(zhì)量為 M它在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動,其軌道半徑近似等于地球半徑R,如果

4、物體受原因.航天員質(zhì)量為 m宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們在地面上的重力.試求座艙對宇航員的 支持力.此時飛船的速度多大 ?通過求解.你可以得出什么結(jié)論 ?四、離心運動做圓周運動的物體一旦失去向心力的作用,它會怎樣運動呢的合力不足以提供向心力,它會怎樣運動呢?發(fā)表你的見解并說明在這些例子中,離心運動是有益的還是有害的請同學(xué)們結(jié)合生活實際, 舉出物體做離心運動的例子.你能說出這些例子中離心運動是怎樣發(fā)生的嗎【問題探究】探究一、鐵路拐彎問題【1】觀察火車車輪,并比較它與汽車輪胎有何不同?【2】如果火車車軌在拐彎處是水平的,請畫出火車在拐彎時的受力分析,并考慮此種設(shè)計對車輪和鐵軌 有什么

5、危害?!?】針對【2】中提出的問題,我們想要減小這種危害,應(yīng)該如何改進拐彎處鐵軌的設(shè)計?【4】已知車軌間距為 L,兩軌高度差為h,轉(zhuǎn)彎半徑為 R,則質(zhì)量為M的火車運行時應(yīng)當(dāng)有多大的速度?(因為。角很小,所以可以認為sin 0 =tan 0)注意:火車運動的圓心在哪兒?向心力應(yīng)是什么方向?結(jié)論:【例題】鐵道彎道處,內(nèi)外軌組成的斜面與地面傾角為。=370,轉(zhuǎn)彎半徑為100m,質(zhì)量為m= 20t ,速度為v=20m/s的火車在通過此彎道時對哪條軌道有作用力?作用力多大?探究二、拱形橋汽車過橋時車速過高,凸橋和凹橋分別會出現(xiàn)什么情況?【例題】:半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上,如圖所示.當(dāng)小物體運動

6、到頂端時,如果要求它與球面之間的作用力為零,那么它的速度V0=?思考:若汽車要在上圖的橋上運動有什么要求?【當(dāng)堂演練】1 .火車在轉(zhuǎn)彎行駛時,需要靠鐵軌的支持力提供向心力。下列關(guān)于火車轉(zhuǎn)彎的說法中正確的是()A.在轉(zhuǎn)彎處使外軌略高于內(nèi)軌B .在轉(zhuǎn)彎處使內(nèi)軌略高于外軌C.在轉(zhuǎn)彎處使內(nèi)軌、外軌在同一水平高度D .在轉(zhuǎn)彎處火車受到的支持力豎直向上2 .汽車以一定速率通過拱橋時,下列說法中正確的是()A.在最高點汽車對橋的壓力大于汽車的重力B.在最高點汽車對橋的壓力等于汽車的重力C.在最高點汽車對橋的壓力小于汽車的重力D.汽車以恒定的速率過橋時,汽車所受的合力為零3 .關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌間有高度差

7、,下列說法中正確的是()A.可以使火車順利轉(zhuǎn)彎,減少車輪與鐵軌間的摩擦B.火車轉(zhuǎn)彎時,火車的速度越小,車輪對內(nèi)側(cè)的鐵軌測側(cè)向壓力越小C.火車轉(zhuǎn)彎時,火車的速度越大,車輪對外側(cè)的鐵軌測側(cè)向壓力越大D.外鐵軌略高于內(nèi)鐵軌,使得火車轉(zhuǎn)彎時,由重力和支持力的合力提供了部分向心力4.如圖所示,在高速公路的拐彎處,路面筑得外高內(nèi)低,即當(dāng)車向左拐彎時,司機右側(cè)的路面比左側(cè)的要高一些,路面與水平面間的夾角為。設(shè)拐彎路段是半徑為 R的圓弧,要使車速為 v時車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進方向)摩擦力等于0, 0應(yīng)等于(2 v A. arcsin B.2,varctanRgC.1. 2v2arcsin 一2 R

8、gD.2 v arccot RgRg13高考理綜物理模擬試卷注意事項:1 .答題前,考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚,將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2 .選擇題必須使用 2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3 .請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答 題無效。4 .保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題1.兩個質(zhì)量不同的小球,由長度不等的細繩拴在同一點,并在同一水平面內(nèi)同步做勻速圓周運動,如圖B.線速度相同C.角速度相同D.向心加速度相同

9、2.如圖所示,質(zhì)量為 m的足球靜止在地面1的位置,被踢出后落到地面 3的位置。在空中達到最高點 2的高度為h,速度為v,已知重力加速度為 go下列說法正確的是()A.運動員對足千做的功為 mgh+mdB.足球落到3位置時的動能為 mghC.足球?qū)綣離開1位置時的動能大于 mgh+mGD.足在2位置時的機械能等于其在3位置時的動能3.如圖所示,A、B兩帶正電粒子質(zhì)量相等,電荷量之比為 1: 4。兩粒子在O上方同一位置沿垂直電場方向射入平行板電容器中,分別打在C、D兩點,OC=CD略粒子重力及粒子間的相互作用,下列說法正確的是0C I)A. A和B在電場中運動的時間之比為1: 2B. A和B運動

10、的加速度大小之比為 4: 1C. A和B的初速度大小之比為 1: 4D. A和B的位移大小之比為 1: 24. 一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R、R2和R的阻值分別是3Q 1 Q和4Q, A為理想交流電流表,u為正弦交流電源,輸出電壓的有效值恒定。已知該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3: 1。若開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為 I,則當(dāng)S閉合時,電流表的示數(shù)為()A. IB. 3IC. 4ID. 5I5.關(guān)于原子核、原子核的衰變、核能,下列說法正確的是A.原子核的結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定B.任何兩個原子核都可以發(fā)生核聚變C.史 共變成*工要經(jīng)過8次3盤變和6次a盤變D.發(fā)生a衰變時,新核與原來

11、的原子核相比,中子數(shù)減少了6.某質(zhì)量為5桓的可視為質(zhì)點的物體在 工平面內(nèi)運動,2其k方向和1y方向的速度-時間圖像如圖,則卜列說法中正確的是A.第1秒末物體位移大小為6.25加B.物體所受合力為5,-C.前2秒內(nèi)物體所受合力的沖量方向與X軸正方向夾角為30D.該物體的運動軌跡為拋物線二、多項選擇題7 .如圖所示,理想變壓器初級線圈的匝數(shù)為1100,次級線圈的匝數(shù)為 55,初級線圈兩端 a、b接正弦交流電源,在原線圈前串接一個電阻 犬廿一 INC的保險絲,電壓表 V的示數(shù)為220V,如果負載電阻R 5顯|,各電表均為理想電表,則A.電流表A的示數(shù)為1A8 .變壓器的輸出電壓為5.5VC.保險絲實

12、際消耗的功率為1.21WD.負載電阻實際消耗的功率為22W8.如圖所示,真空中固定兩個等量異種點電荷A、B,其連線中點為 O。在A、B所形成的電場中,以 O點為圓心、半徑為 R的圓面垂直于 AB,以O(shè)為幾何中心、邊長為 2R的正方形abcd平面垂直圓面且 與AB共面,兩平面邊線交點分別為e、f , g為圓上一點。下列說法中正確的是A. a、b、c、d、e、f六點中,不存在場強和電勢均相同的兩點8 .將一電荷由e點沿圓弧egf移到f點,電場力始終不做功C.將一電荷由a點移到圓面內(nèi)任意一點時,電勢能的變化量相同D.沿線段eOf移動的電荷受到的電場力先減小后增大9 .傾角為0的斜面固定在水平面上,在

13、斜面上放置一長木板,木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為科。平行于斜面的力傳感器上端連接木板,下端連接一光滑小球,如圖所示。當(dāng)木板固定時,傳感器的示數(shù)為F1。現(xiàn)由靜止釋放木板,木板沿斜面下滑的過程中,傳感器的示數(shù)為F20則下列說法正確的是A.若= 0,則 Fi= F2B.若科=0,則F2= 0C.若w 0,則= tan 0D.若居 tan &10 .如圖,水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況,以波源si、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰(實線)和波谷(虛線),si的振幅A= 4 cm , S2的振幅A =3 cm ,則下列說A. A、D連線上的所有質(zhì)點一定都是振動加強點B. s

14、i、S2兩列波的傳播速度一定相同C.再過半個周期,質(zhì)點 B、C是振動加強點D.質(zhì)點D的位移不可能為零E.質(zhì)點C此刻以后將向下振動三、實驗題11.探究外力做功與物體動能變化關(guān)系的實驗裝置如圖甲所示,根據(jù)實驗中力傳感器讀數(shù)和電磁打點器打出紙帶的測量數(shù)據(jù)等可分別求得外力對小車做功和小車動能的變化。(1)為了保證實驗結(jié)果的誤差盡量小,在實驗操作中,下面做法必要的是 。B.實驗操作時要先放小車,后接通電源C.調(diào)整滑輪的高度,使連接小車的細線與木板平行D.在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)除了圖中所注明的器材外,實驗中還需要交流電源、電線、刻度尺和 。(3)如下圖所示,為實驗中打出的

15、一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點來探究功與速度變化的關(guān)系。已知打點計時器的打點周期為 T,重力加速度為 go圖中已經(jīng)標明了要測量的物理量,另外,已知對應(yīng)傳感器 的讀數(shù)為F,小車的質(zhì)量為 M,鉤碼的總質(zhì)量為 m請你以小車為研究對象,把要探究的結(jié)果用題中和紙 帶上的字母表達出來 。(4)分析試驗數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),小車增加的動能明顯大于細線拉力做的功,可能的原因是: 12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)使用了如圖甲所示的裝置,打點計時器使用的交 流電頻率為50Hz。4&C4乙丙(1)該同學(xué)得到如圖乙所示的一條紙帶,圖中相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出,已知A、B、C三點到。點的距離分別

16、為 2. 86cm、6. 21cm和10. 06cm,則由此可得小車運動的加速度大小為 m/s2 (結(jié) 果保留一位小數(shù))。(2)該同學(xué)根據(jù)數(shù)據(jù)作出的a-F圖象如圖丙所示,則圖中直線不過原點的原因是 A.實驗中沒有對小車平衡摩擦力B.在對小車平衡摩擦力時,長木板傾角太大C.在對小車平衡摩擦力時,長木板傾角太小D.實驗中沒有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量紙帶打點計時器 四、解答題13 .如圖所示,氣缸放置在水平平臺上,活塞質(zhì)量為10 kg ,橫截面積為50 cm2,厚度為1 cm,氣缸全長為21 cm,大氣壓強為1.0X105Pa,當(dāng)溫度為7 C時,活塞封閉的氣柱長 10 cm,若將氣缸倒過來

17、放置時,活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通。(g取10 m/s2,不計活塞與氣缸之間的摩擦,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)將氣缸倒過來放置,若溫度上升到27 C,求此時氣柱的長度;汽缸倒過來放置后,若逐漸升高溫度,發(fā)現(xiàn)活塞剛好接觸平臺,求此時氣體的溫度。14 .某工地上工人的打樁過程可簡化為以下模型:鐵錘先被舉高至距離樁面正上方某一高處,然后由靜止釋放,讓它自由下落,然后與樁碰撞后將木樁打入地里。假設(shè)鐵錘質(zhì)量為m=40kg,木樁質(zhì)量為n2=20kg,釋放時距樁面高度 h=1. 8米,與樁面碰撞后沒有反彈而是一起向下運動直至靜止,若木樁一次撞擊后向 下運動了 L=5cm, g=10m/s2.

18、不計空氣阻力,求:(1)鐵錘從釋放至碰撞所用的時間及鐵錘碰前的速度;(2)若木樁向下運動過程中地面對樁的阻力恒定,則該阻力大小為多少?【參考答案】二單項選擇題題號123456答案CCCCDA二、多項選擇題7. CD8. BC9. BD10. BDE三、實驗題11. AC 天平工二竺丈注1右側(cè)木板傾角過大32T312. 5 B四、解答題13. 16.1cm 100 C14. (1) t=0.6s ; 6m/s (2) f=10200N高考理綜物理模擬試卷注意事項:1 .答題前,考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚,將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2 .選擇題必須使用 2B鉛筆填涂;非選擇

19、題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3 .請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答 題無效。4 .保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題1 .如圖所示,帶正電的小球 A用豎立在地面上的絕緣桿支撐,帶正電的小球B用繞過A球正上方的定滑輪的絕緣細線拉著,開始時 A、B在同一水平線上并處于靜止,不計兩個小球的大小。現(xiàn)用手拉細線使小球B緩慢向上移動,小球 B在向上移動過程中 A、B兩球的帶電量保持不變,不計兩球間的萬有引力,則在B球緩慢移動一小段距離的過程中 ()A. A、B兩球間

20、的距離在減小B.小球B的運動軌跡是一段圓弧C.細線上的張力一直增大D.細線上的張力可能先變小后變大2 . 2019年4月10日,人類史上首張黑洞照片發(fā)布,照片中是室女座巨橢圓星系M87的黑洞照片,這是黑洞存在最直接的視覺證據(jù)。黑洞最初是一個衰老的巨大恒星,它的質(zhì)量要達到太陽的數(shù)十倍以上,恒星 不斷的發(fā)光發(fā)熱,隨著恒星中心的“燃料”不斷消耗,恒星內(nèi)部能量不足,無法支撐外殼重壓,恒星內(nèi)核 開始塌縮。最終,所有物質(zhì)縮成一個體積接近無限小的點,這便是奇點。奇點會形成強大引力場,吸收周 圍物質(zhì),就連光也會被吸進去,至此黑洞誕生。拍攝黑洞用的是事件視界望遠鏡,該望遠鏡收集到的不是 我們?nèi)粘5目梢姽?,而是?/p>

21、種波長比光波更長的亞毫米波,亞毫米波本身是沒有顏色的區(qū)別,科學(xué)家們實 際上只能感受到強弱的不同。發(fā)布的圖片中心黑暗區(qū)域正中為黑洞。周圍環(huán)繞一個新月狀光環(huán),一側(cè)亮一 些,另一側(cè)暗一些,是因為光環(huán)旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致接收者接收到相位和頻率變化造成的。根據(jù)以上信息下列說法 正確是A.恒星發(fā)光發(fā)熱是恒星內(nèi)部的核裂變造成的B.環(huán)狀新月型光環(huán)上下兩側(cè)不對稱是多普勒效應(yīng)造成的C.黑洞的第一宇宙速度是光速D.事件視界望遠鏡收集的亞毫米波比可見光的頻率大3 .如圖所示,物體 A B和輕彈簧靜止豎立在水平地面上輕彈簧的兩端與兩物體栓接其勁度系數(shù)為k,重力加速度為go在物體A上施加一個豎直向上的恒力,若恒力大小為Fo,物體B

22、恰好不會離開地面;若恒力大小為2F0,在物體B剛好離開地面時物體 A的速度為,設(shè)整個過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)。則V K物體A與物體B的質(zhì)量比值為A. 2 : 1 B , 1 : 2 C. 3 : 1 D, 1 : 34 .電源的兩個重要參數(shù)分別是電動勢E和內(nèi)電阻r。對一個電路有兩種特殊情況:當(dāng)外電路斷開時,電源兩端的電壓等于電源電動勢;當(dāng)外電路短路時,短路電流等于電動勢和內(nèi)電阻的比值?,F(xiàn)有一個電動勢 為E、內(nèi)電阻為r的電源和一阻值為 R的定值電阻,將它們串聯(lián)或并聯(lián)組成的系統(tǒng)視為一個新的等效電源,這兩種連接方式構(gòu)成的等效電源分別如圖甲和乙中虛線框所示。設(shè)新的等效電源的電動勢為E,內(nèi)電阻為r。試

23、根據(jù)以上信息,判斷下列說法中正確的是A.甲圖中的 E = -S =R+r或FB.甲圖中的 二方一r =R+rC.乙圖中的 E =E,1的帶電5 .三個相同的金屬小球 1、2、3分別置于絕緣支架上,各球之間的距離遠大于小球的直徑。球量為q,球2的帶電量為nq,球3不帶電且離球1和球2很遠,此時球1、2之間作用力的大小為 F?,F(xiàn) 使球3先與球2接觸,再與球1接觸,然后將球3移至遠處,此時球1、2之間作用力的大小仍為 F,方 向不變。由此可知()A. n=6 B. n=5 C. n=4 D. n=36. 一平行電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì),接在恒壓直流電源上,若將云母介質(zhì)移出,則電容器()A.極板上

24、的電荷量變大,極板間的電場強度變大B.極板上的電荷量變小,極板間的電場強度變大C.極板上的電荷量變大,極板間的電場強度不變D.極板上的電荷量變小,極板間的電場強度不變二、多項選擇題7 .下列說法正確的是 A.布朗運動的激烈程度僅與溫度有關(guān)8 .理想氣體等溫膨脹,其內(nèi)能不變C.絕熱壓縮的物體,其內(nèi)能一定增加D.內(nèi)燃機可以把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能E.溫度是分子平均動能的標志,物體溫度高,則分子的平均動能大8. 一列簡諧橫波某時刻的波形如圖(a)所示,從該時刻開始計時,質(zhì)點A的振動圖像如圖(b)所示,下列說法正確的是 鼻t JatA. t=0.6s時,質(zhì)點P的位移為2mB. 00.6s內(nèi),質(zhì)點P運動的

25、路程為 6mC. t=0.6s時,波傳播的距離為 6mD.若t=0時,振動剛剛傳到 A點,則t=1.6s時,x=50m的質(zhì)點第二次位于波峰E.若t=0時,振動剛剛傳到 A點,則t=2.4s時,x=50m的質(zhì)點第二次位于波峰9.電場種子處理技術(shù)是以電場效應(yīng)催動種子發(fā)育的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)新技術(shù)。如圖所示,在電場種子處理機內(nèi)部有一等邊三角形 OPC。點位于坐標原點,OC與x軸重合,P點坐標為(2cm,,果由),A、B分別為OPPC的中點。坐標系處于勻強電場中,且電場方向與坐標平面平行,已知 。點電勢為6V, A點電勢為3V, B點電勢為0V,則下列說法正確的是()B. C點電勢為0VC.該勻強電場的電場強度

26、大小為100V/mD.該勻強電場的電場強度大小為100收 m10 . 2018年9月29日,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用快舟一號甲固體運載火箭,成功將微厘空間一號S1衛(wèi)星送入預(yù)定軌道.整星質(zhì)量97公斤,運行在高度700公里的圓軌道,該軌道為通過兩極上空的圓軌道.查閱資料知地球的半徑和重力加速度的值,則 ()A.衛(wèi)星可能為地球同步衛(wèi)星B.衛(wèi)星線速度小于第一宇宙速度C.衛(wèi)星可能通過無錫的正上方D.衛(wèi)星的動能可以計算三、實驗題11 .某同學(xué)利用如圖所示實驗裝置探究功與動能變化的關(guān)系,在豎直墻上的A點安裝一個拉力傳感器,用不可伸長的輕繩一端與質(zhì)量m=1kg的小球C連接,另一端繞過定滑輪 B與傳感器連接,定滑輪B視為質(zhì)點)與A等高,BD為水平線,測出 B、C間繩長l=1m,實驗時,使繩處于繃直狀態(tài),將小球從距離BD線高度為h處由靜止釋放,從拉力傳感器中記錄小球擺動過程中拉力的最大值為F,改變h的值,記錄下相應(yīng)的最大拉力F,重力加速度g=9.8m/s 2.19(1)某次實驗中,當(dāng) h=0.6m時,對應(yīng)的F=17.6

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