黑龍江省雞西市重點(diǎn)中學(xué)2023屆高三下學(xué)期二診模擬物理試題

黑龍江省雞西市重點(diǎn)中學(xué)2023屆高三下學(xué)期二診模擬物理試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。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應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x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6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，電路中為電感線圈，C為電容器，先將開關(guān)S1閉合，穩(wěn)定后再將開關(guān)S2閉合，則（）A．S1閉合時(shí)，燈A、B都逐漸變亮 B．S1閉合時(shí)，燈A中無電流通過C．S2閉合時(shí)，燈B立即熄滅 D．S2閉合時(shí)，燈A中電流由b到a2、關(guān)于固體、液體、氣體和物態(tài)變化，下列說法中正確的是（）A．晶體一定具有各向異性的特征B．液體表面張力是液體內(nèi)部分子間的相互作用C．0℃的鐵和0℃的銅，它們的分子平均速率相同D．一定質(zhì)量的某種理想氣體狀態(tài)改變時(shí)，內(nèi)能不一定改變3、關(guān)于近代物理學(xué)，下列說法正確的是A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有波動性B．—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射6種不同頻率的光子C．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子核由質(zhì)子和中子組成D．氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)過7.6天后一定剩下1個(gè)氡原子核4、如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為10︰1，原線圈兩端連接正弦交流電源u=311sin314t(V)，副線圈接電阻R，同時(shí)接有理想電壓表和理想電流表。下列判斷正確的是（）A．電壓表讀數(shù)約為31.1VB．若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍C．若僅將R的阻值增加到原來的2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍D．若R的阻值和副線圈匝數(shù)同時(shí)增加到原來的2倍，則輸出功率增加到原來的4倍5、如圖所示為某彈簧振子在0～5s內(nèi)的振動圖象，由圖可知，下列說法中正確的是()A．振動周期為5s，振幅為8cmB．第2s末振子的速度為零，加速度為負(fù)向的最大值C．從第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度減小的減速運(yùn)動D．第3s末振子的速度為正向的最大值6、國家發(fā)展改革委、交通運(yùn)輸部、中國鐵路總公司聯(lián)合發(fā)布了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，勾畫了新時(shí)期“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的宏大藍(lán)圖。設(shè)某高鐵進(jìn)站時(shí)做勻減速直線運(yùn)動，從開始減速到停下所用時(shí)間為9t，則該高鐵依次經(jīng)過t、3t、5t時(shí)間通過的位移之比為（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖（a），物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺上，物塊用一不可伸長的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺上的力傳感器相連，細(xì)繩水平．t=0時(shí)，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時(shí)撤去外力．細(xì)繩對物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖（c）所示．木板與實(shí)驗(yàn)臺之間的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s1．由題給數(shù)據(jù)可以得出A．木板的質(zhì)量為1kgB．1s~4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC．0~1s內(nèi)，力F的大小保持不變D．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.18、如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻波的圖像，波源s位于原點(diǎn)O處，波速v=4m/s，振幅。t=0時(shí)刻，平衡位置在x=8m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好開始振動，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在處。則下列說法正確的是_________A．波源s的起振方向沿y軸正方向B．波源s的振動周期為0.5sC．t=ls時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動到M點(diǎn)D．質(zhì)點(diǎn)P的振動方程為y=2sin(t)cmE.在t=0到t=3.5s這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為10cm9、如圖所示，xOy平面位于光滑水平桌面上，在O≤x≤2L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xOy平面向下．由同種材料制成的粗細(xì)均勻的正六邊形導(dǎo)線框，放在該水平桌面上，AB與DE邊距離恰為2L，現(xiàn)施加一水平向右的拉力F拉著線框水平向右勻速運(yùn)動，DE邊與y軸始終平行，從線框DE邊剛進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，則線框中的感應(yīng)電流i(取逆時(shí)針方向的電流為正)隨時(shí)間t的函數(shù)圖象和拉力F隨時(shí)間t的函數(shù)圖象大致是A．B．C．D．10、圖示為振幅、頻率相同的兩列橫波相遇時(shí)形成的干涉圖樣，實(shí)線與虛線分別表示的是波峰和波谷，圖示時(shí)刻，M是波峰與波峰的相遇點(diǎn)，已知兩列波的振幅均為A，下列說法中正確的是（）A．圖示時(shí)刻位于M處的質(zhì)點(diǎn)正向前移動B．P處的質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置C．從圖示時(shí)刻開始經(jīng)過四分之一周期，P處的質(zhì)點(diǎn)將處于波谷位置D．從圖示時(shí)刻開始經(jīng)過四分之一周期，M處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置E.M處的質(zhì)點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，其振幅為2A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了測量一個(gè)電動勢約為6V~8V，內(nèi)電阻小于的電源，由于直流電壓表量程只有3V，需要將這只電壓表通過連接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程9V的電壓表，然后再用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻，以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作過程：(1)把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下，完成填空。第一步：按電路圖連接實(shí)物第二步：把滑動變阻器滑動片移到最右端，把電阻箱阻值調(diào)到零第三步：閉合電鍵，把滑動變阻器滑動片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為3.0V第四步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為__________V。第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線路，即得量程為9V的電壓表(2)以上實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：A．電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約）B．電流表（量程為3A，內(nèi)阻約）C．電阻箱（阻值范圍）D.電阻箱（阻值范圍）E.滑動變阻器（阻值為，額定電流3A）F.滑動變阻器（阻值為，額定電流0.2A）電阻箱應(yīng)選_______，滑動變阻器應(yīng)選_______。③用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓表U和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為____V，內(nèi)電阻為_____。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，利用以下器材：兩個(gè)輕彈簧A和B、白紙、方木板、橡皮筋、圖釘、細(xì)線、鉤碼、刻度尺、鉛筆。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用刻度尺測得彈簧A的原長為6.00cm，彈簧B的原長為8.00cm；（2）如圖甲，分別將彈簧A、B懸掛起來，在彈簧的下端掛上質(zhì)量為m=100g的鉤碼，鉤碼靜止時(shí)，測得彈簧A長度為6.98cm，彈簧B長度為9.96cm。取重力加速度g=9.8m/s2，忽略彈簧自重的影響，兩彈簧的勁度系數(shù)分別為kA=_________N/m，kB=_________N/m；（3）如圖乙，將木板水平固定，再用圖釘把白紙固定在木板上，將橡皮筋一端固定在M點(diǎn)，另一端系兩根細(xì)線，彈簧A、B一端分別系在這兩根細(xì)線上，互成一定角度同時(shí)水平拉彈簧A、B，把橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到紙面上某一位置，用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置記為O。測得此時(shí)彈簧A的長度為8.10cm，彈簧B的長度為11..80cm，并在每條細(xì)線的某一位置用鉛筆記下點(diǎn)P1和P2；（4）如圖丙，取下彈簧A，只通過彈簧B水平拉細(xì)線，仍將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，測得此時(shí)彈簧B的長度為13.90cm，并用鉛筆在此時(shí)細(xì)線的某一位置記下點(diǎn)P，此時(shí)彈簧B的彈力大小為F′=________N（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（5）根據(jù)步驟（3）所測數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧A的拉力FA、彈簧B的拉力FB，在圖丁中按照給定的標(biāo)度作出FA、FB的圖示______，根據(jù)平行四邊形定則作出它們的合力F的圖示，測出F的大小為_________N。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（6）再在圖丁中按照給定的標(biāo)度作出F′的圖示____，比較F與F′的大小及方向的偏差，均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在直線MN和PQ之間有一勻強(qiáng)電場和一圓形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外，MN、PQ與磁場圓相切，CD是圓的一條直徑，長為2r，勻強(qiáng)電場的方向與CD平行向右，其右邊界線與圓相切于C點(diǎn)。一比荷為k的帶電粒子（不計(jì)重力）從PQ上的A點(diǎn)垂直電場射入，初速度為v0，剛好能從C點(diǎn)沿與CD夾角為α的方向進(jìn)入磁場，最終從D點(diǎn)離開磁場。求：(1)電場的電場強(qiáng)度E的大小；(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。14．（16分）如圖所示，光滑水平地面上方ABCD區(qū)域存在互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1×106N/C，方向豎直向上，AD距離為1m，CD高度為1m，一厚度不計(jì)的絕緣長木板其右端距B點(diǎn)1m，木板質(zhì)量M=1kg，在木板右端放有一帶電量q=+1×10-6C的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量m=0.1kg，小鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=0.4，現(xiàn)對長木板施加一水平向右的恒力F1=11.4N，作用1s后撤去恒力，g取10m/s1．(1)求前1s小鐵塊的加速度大小am，長木板加速度大小aM；(1)要使小鐵塊最終回到長木板上且不與長木板發(fā)生碰撞，求磁感強(qiáng)度B的最小值；(3)在t=1s時(shí)再給長木板施加一個(gè)水平向左的力F1，滿足（1）條件下，要使小鐵塊回到長木板時(shí)恰能相對長木板靜止，求木板的最小長度（計(jì)算過程π取3.14）．15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為的帶有圓弧的滑塊A靜止放在光滑的水平面上，圓弧半徑R=1.8m，圓弧的末端點(diǎn)切線水平，圓弧部分光滑，水平部分粗糙，A的左側(cè)緊靠固定擋板，距離A的右側(cè)S處是與A等高的平臺，平臺上寬度為L=0.5m的M、N之間存在一個(gè)特殊區(qū)域，B進(jìn)入M、N之間就會受到一個(gè)大小為F=mg恒定向右的作用力。平臺MN兩點(diǎn)間粗糙，其余部分光滑，M、N的右側(cè)是一個(gè)彈性卡口，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊B從A的頂端由靜止釋放，當(dāng)B通過M、N區(qū)域后碰撞彈性卡口的速度v不小于5m/s時(shí)可通過彈性卡口，速度小于5m/s時(shí)原速反彈，設(shè)m=1kg，g=10m/s2，求：(1)滑塊B剛下滑到圓弧底端時(shí)對圓弧底端的壓力多大？(2)若A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，保證A與平臺相碰前A、B能夠共速，則S應(yīng)滿足什么條件？(3)在滿足(2)問的條件下，若A與B共速時(shí)，B剛好滑到A的右端，A與平臺相碰后B滑上平臺，設(shè)B與MN之間的動摩擦因數(shù)0＜μ＜1，試討論因μ的取值不同，B在MN間通過的路程。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

AB．S1閉合時(shí)，因?yàn)殡娙萜魍ń涣髯柚绷?，所以燈A中有短暫電流通過，且不會逐漸變亮，故AB錯(cuò)誤；C．S2閉合時(shí)，因?yàn)殡姼芯€圈，燈B會逐漸熄滅，故C錯(cuò)誤；D．開關(guān)S2閉合時(shí)，電容放電，所以S2閉合瞬間A燈有電流從b到a，故D正確。故選D。2、D【解析】

A．單晶體具有各向異性的特征，多晶體表現(xiàn)為各向同性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．液體表面張力是液體表面層分子間的相互作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．0℃的鐵和0℃的銅，它們的分子平均動能相同，但是分子平均速率不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)改變時(shí)，若溫度不變，則其內(nèi)能不變，故D正確；故選D。3、B【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射，即6種不同頻率的光子，故B正確；盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤；半衰期只適用大量原子核，對極個(gè)別原子核沒有不適用，故D錯(cuò)誤．所以B正確，ACD錯(cuò)誤．4、B【解析】

根據(jù)u=220sin314t(V)可知，原線圈的電壓有效值為，電壓表的讀數(shù)為變壓器的輸出電壓的有效值，由得，電壓表讀數(shù)為，故A錯(cuò)誤；若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，根據(jù)可知，U2增大到原來的2倍，由可知，電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍，故B正確；輸入電壓和匝數(shù)比不變，則輸出電壓不變，僅將R的阻值增加到原來的2倍，由可知，電流變?yōu)樵瓉淼囊话?，輸入功率變?yōu)樵瓉淼囊话?，故C錯(cuò)誤；若副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則U2增加到原來的2倍，同時(shí)R的阻值也增加到原來的2倍，故輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯(cuò)誤。5、D【解析】

A．由題圖可知振動周期為4s，振幅為8cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．第2s末振子在最大位移處，速度為零，位移為負(fù)，加速度為正向的最大值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．從第1s末到第2s末振子的位移增大，振子在做加速度增大的減速運(yùn)動，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．第3s末振子在平衡位置，向正方向運(yùn)動，速度為正向的最大值，選項(xiàng)D正確.6、D【解析】

可以將高鐵進(jìn)站時(shí)的勻減速直線運(yùn)動等效成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動中通過連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之比為可得題中依次經(jīng)過t、3t、5t通過的位移之比ABC錯(cuò)誤D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】

結(jié)合兩圖像可判斷出0-1s物塊和木板還未發(fā)生相對滑動，它們之間的摩擦力為靜摩擦力，此過程力F等于f，故F在此過程中是變力，即C錯(cuò)誤；1-5s內(nèi)木板與物塊發(fā)生相對滑動，摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ膳ｎD運(yùn)動定律，對1-4s和4-5s列運(yùn)動學(xué)方程，可解出質(zhì)量m為1kg，1-4s內(nèi)的力F為0.4N，故A、B正確；由于不知道物塊的質(zhì)量，所以無法計(jì)算它們之間的動摩擦因數(shù)μ,故D錯(cuò)誤.8、ADE【解析】

A．已知波沿x正方向傳播，而P點(diǎn)剛好起振，由同側(cè)法可知起振方向沿y軸正方向，故A正確；B．由圖讀出，根據(jù)故B錯(cuò)誤；C．參與傳播的質(zhì)點(diǎn)振動在平衡位置沿y軸振動，并不會沿x軸傳播，故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)的振幅為2cm，則振動方程，故D正確；E．時(shí)間關(guān)系為M點(diǎn)起振需要時(shí)間1s，剩下的時(shí)間振動的路程為故E正確。故選ADE。9、AC【解析】當(dāng)DE邊在0～L區(qū)域內(nèi)時(shí)，導(dǎo)線框運(yùn)動過程中有效切割長度越來越大，與時(shí)間成線性關(guān)系，初始就是DE邊長度，所以電流與時(shí)間的關(guān)系可知A正確，B錯(cuò)誤；因?yàn)槭莿蛩龠\(yùn)動，拉力F與安培力等值反向，由知，力與L成二次函數(shù)關(guān)系，因?yàn)楫?dāng)DE邊在0～2L區(qū)域內(nèi)時(shí)，導(dǎo)線框運(yùn)動過程中有效切割長度隨時(shí)間先均勻增加后均勻減小，所以F隨時(shí)間先增加得越來越快后減小得越來越慢，選C正確，D錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．10、BDE【解析】

A．圖示時(shí)刻位于M處的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附件上下振動，并不隨波遷移，故A錯(cuò)誤；BC．P處的質(zhì)點(diǎn)圖示時(shí)刻處于波峰和波谷相遇，二者運(yùn)動的步調(diào)始終相反，合位移為0，始終處于平衡位置，故B正確，C錯(cuò)誤；D．從圖示時(shí)刻開始經(jīng)過四分之一周期，M處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置，位移為0，故D正確；E.M處的質(zhì)點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，其振幅為2A，故E正確。故選BDE。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.0CE6.91.5【解析】

(1)[1]把3V的直流電壓表接一電阻箱，改裝為量程為9V的電壓表時(shí)，將直流電壓表與電阻箱串聯(lián)，整個(gè)作為一只電壓表，據(jù)題分析，電阻箱阻值調(diào)到零，電壓表讀數(shù)為3V，則知把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為(2)[2]由題，電壓表的量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ，要改裝成9V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，所串聯(lián)的電阻箱電阻應(yīng)為2×2kΩ=4kΩ故電阻箱應(yīng)選C；[3]在分壓電路中，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器選用阻值較小的，即選E；(3)[4]由丙讀出，外電路斷路時(shí)，電壓表的電壓為U=2.3V則電源的電動勢為[5]內(nèi)阻為12、100502.95作FA、FB的圖示（FA=2.10N、FB=1.90N）2.80～2.95【解析】

（2）[1][2]．根據(jù)胡克定律，兩彈簧的勁度系數(shù)分別為，；（4）[3]．彈簧B的彈力大小為（5）[4][5]．由胡克定律可得：畫出兩個(gè)力的合力如圖，由圖可知合力F≈2.90N；（6）[6]．做出力圖如圖；四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)。【解析】

求出粒子在C點(diǎn)的沿x方向的分速度以及從A到C的時(shí)間，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求解電場強(qiáng)度；求出粒子在磁場中運(yùn)動的速度大，根據(jù)幾何關(guān)系可得軌跡半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解磁感應(yīng)強(qiáng)度。【詳解】(1)粒子在C點(diǎn)的沿x方向的分速度為vx，根據(jù)幾何關(guān)系可得：從A到C的時(shí)間為t，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得：根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得：解得：(2)粒子在磁場中運(yùn)動的速度大小為：根據(jù)幾何關(guān)系可得軌跡半徑：根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：解得：答：(1)電場的電場強(qiáng)度E的大小為。(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為。14、（1）4m/s1；6m/s1；（1）；（3）6.915m【解析】

（1）當(dāng)F作用在長木板上時(shí)，對小鐵塊由牛頓第二定律：，解得