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湖北省部分省級(jí)示范性重點(diǎn)中學(xué)教科研協(xié)作體2024屆高一物理第二學(xué)期期末考試模擬試題注意事項(xiàng)1.考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回.2.答題前,請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.3.請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符.4.作答選擇題,必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑;如需改動(dòng),請(qǐng)用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案.作答非選擇題,必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無(wú)效.5.如需作圖,須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號(hào)等須加黑、加粗.一、選擇題:(1-6題為單選題7-12為多選,每題4分,漏選得2分,錯(cuò)選和不選得零分)1、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為m的物體以a=2g的加速度豎直向下加速運(yùn)動(dòng),則在物體下降h高度的過程中物體的A.重力勢(shì)能減少了2mgh B.合外力做功為mgh C.合外力做功為2mgh D.動(dòng)能增加了mgh2、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物體,當(dāng)其速率由3m/s變?yōu)?m/s時(shí),它的動(dòng)量增量的大小不可能是()lkg·m/sB.5kg·m/sC.7kg·m/sD.9kg·m/s3、(本題9分)如圖所示,固定在地面的斜面體上開有凹槽,槽內(nèi)緊挨著放置3個(gè)半徑均為r的相同小球,各球編號(hào)如圖,斜面與水平軌道OA平滑連接,OA長(zhǎng)度為6r.現(xiàn)將3個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放,小球離開A點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦.則在各小球運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說(shuō)法正確的是()A.每個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)的過程中,其機(jī)械能均保持不變B.小球3在水平軌道OA上運(yùn)動(dòng)的過程中,其機(jī)械能增大C.小球3的水平射程最小D.3個(gè)小球的落地點(diǎn)都相同4、(本題9分)甲、乙兩球在光滑水平軌道上同向運(yùn)動(dòng),已知它們的動(dòng)量分別是=5kg·m/s,=7kg·m/s,甲追上乙并發(fā)生碰撞,碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)?10kg·m/s,則兩球質(zhì)量m甲與m乙的關(guān)系可能是()A.m甲=m乙B.m乙=2m甲C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲5、(本題9分)如圖所示,一個(gè)長(zhǎng)直輕桿兩端分別固定一個(gè)小球A和B,兩球質(zhì)量均為m,兩球半徑忽略不計(jì),桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng).先將桿AB豎直靠放在豎直墻上,輕輕撥動(dòng)小球B,使小球B在水平面上由靜止開始向右滑動(dòng),當(dāng)小球A沿墻下滑距離為L(zhǎng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)一切摩擦)A.桿對(duì)小球A做功為B.小球A和B的速度都為C.小球A、B的速度分別為和D.桿與小球A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了mgL6、(本題9分)如圖所示,輕彈簧水平固定在墻上,一小球以初速度v0沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)。在小球向左壓縮彈簧的過程中A.小球做勻減速運(yùn)動(dòng)B.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C.小球克服彈力做功,機(jī)械能減少D.小球和彈簧剛接觸時(shí)速度最大,加速度最大7、如圖所示的電路中,當(dāng)R3的滑動(dòng)頭向右滑動(dòng)時(shí),以下判斷正確的是A.電流表示數(shù)變大 B.電容器帶電量減小C.電壓表示數(shù)變大 D.R1消耗功率變小8、旅居加拿大十六歲學(xué)生溫家輝,2009年在美國(guó)太空總署主辦的太空移民設(shè)計(jì)賽中奪冠.溫家輝的獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)是一個(gè)高1.6km的圓筒形建筑,命名為Asten,如題圖所示,內(nèi)徑約1km,圓筒由一個(gè)個(gè)可以住人的環(huán)形物堆疊而成,并在電力的驅(qū)動(dòng)下繞著中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),從而產(chǎn)生“模擬重力”,使居民能在“重力”環(huán)境下生活.垂直中心軸的截面圖如題所示,圓筒的內(nèi)壁正好是城市的地面,因此,生活在這座太空城市的人,站在“地面上”,跟站在地球地面上的感覺沒有區(qū)別.以下說(shuō)法正確的有()A.太空城內(nèi)的居民不能運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量B.太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心C.人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供D.太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大,太空城的居民受到的“重力”越大9、如圖所示,由長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿構(gòu)成的等邊三角形支架位于豎直平面內(nèi),其中兩個(gè)端點(diǎn)分別固定質(zhì)量均為m的小球A、B,系統(tǒng)可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),初始位置OA水平.由靜止釋放,重力加速度為g,不計(jì)一切摩擦及空氣阻力.則()A.系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒B.B球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)重力勢(shì)能最小C.A球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過程中,動(dòng)能一直在增大D.?dāng)[動(dòng)過程中,小球B的最大動(dòng)能為mgL10、(本題9分)滑滑梯是小朋友們喜愛的娛樂項(xiàng)目之一。如圖所示,一小孩在公園中的粗糙滑梯上由靜止加速滑下。關(guān)于小孩下滑的過程,下列說(shuō)法正確的是A.滑梯對(duì)小孩的摩擦力做負(fù)功B.滑梯對(duì)小孩的支持力做正功C.小孩所受重力的功率減小D.小孩增加的動(dòng)能小于減少的重力勢(shì)能11、(本題9分)物體A、B、C均靜止在同一水平面上,它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC,與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC。用水平拉力F分別拉物體A、B、C,所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示,A、B兩直線平行,B、C延長(zhǎng)線交于a軸負(fù)半軸同一點(diǎn)。則以下關(guān)系正確的是A.μA<μB=μC B.μA>μB=μCC.mA=mB<mC D.mA=mB>mC12、(本題9分)把兩個(gè)質(zhì)量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中,晃動(dòng)漏斗,可以使兩小球沿光滑的漏斗壁分別在1、2水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示.平面1比平面2高,軌道1半徑是軌道2半徑的2倍.則()A.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力支持力、向心力B.小球a的線速度大小是小球b的倍C.小球a對(duì)漏斗壁的壓力大小是小球b的2倍D.小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度二、實(shí)驗(yàn)題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、(6分)(本題9分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中為了驗(yàn)證“加速度與物體質(zhì)量成反比”的猜想,采用圖象法處理數(shù)據(jù).下圖是四個(gè)小組描繪出的不同圖象,你覺得能夠準(zhǔn)確驗(yàn)證上述猜想的圖象有()A.B.C.D.14、(10分)如圖所示,圖甲為“向心力演示器驗(yàn)證向心力公式”的實(shí)驗(yàn)示意圖,圖乙為俯視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定,且a、b輪半徑相同。當(dāng)a、b兩輪在皮帶的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩質(zhì)量相同的鋼球,1球放在A槽的邊緣,2球放在B槽的邊緣,它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2:1。(1)鋼球1、2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比_________。(2)鋼球1、2受到的向心力之比為_________。三、計(jì)算題要求解題步驟,和必要的文字說(shuō)明(本題共36分)15、(12分)一個(gè)人在10m高的樓頂水平拋出一個(gè)小球,小球在空中沿水平方向運(yùn)動(dòng)10m后,落到水平地面上.不計(jì)空氣阻力的作用,重力加速度g取10m/s1.求:(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(1)小球被拋出時(shí)的速度大??;(3)小球落地時(shí)的速度大?。?6、(12分)(本題9分)如圖所示,一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從固定在地面上的傾斜軌道的頂點(diǎn)A從靜止開始滑下,傾斜軌道的末端B恰好與光滑圓弧軌道BC相接,經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點(diǎn)等高且靜止在粗糙水平面的長(zhǎng)木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知小物塊經(jīng)過傾斜軌道的B點(diǎn)時(shí)的速度為5m/s,長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=4kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=1.8m、h=0.25m,圓弧半徑R=1.25m物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2,g=10m/s2。求:(1)小物在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦做的功;(2)小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),滑塊對(duì)圓弧軌道的壓力;(3)長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng),才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板。17、(12分)(本題9分)如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的小球從A點(diǎn)沿光滑斜面軌道由靜止滑下,不計(jì)通過B點(diǎn)時(shí)的能量損失,然后依次滑入兩個(gè)相同的圓形軌道內(nèi)側(cè),其軌道半徑R=10cm,小球恰能通過第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn),小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向E點(diǎn)運(yùn)動(dòng),E點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,E、F兩點(diǎn)的豎直高度d=0.8m,水平距離x=1.1m,水平軌道CD長(zhǎng)為L(zhǎng)1=1m,DE長(zhǎng)為L(zhǎng)1=3m.軌道除CD和DE部分粗糙外,其余均光滑,小球與CD和DE間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度g=10m/s1.求:(1)小球通過第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度;(1)小球通過第一個(gè)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小;(3)若小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn),又不掉進(jìn)壕溝,求小球從A點(diǎn)釋放時(shí)的高度的范圍是多少?
參考答案一、選擇題:(1-6題為單選題7-12為多選,每題4分,漏選得2分,錯(cuò)選和不選得零分)1、C【解題分析】
A.物體下降h高度的過程中,重力做功mgh,則重力勢(shì)能減小mgh,故A錯(cuò)誤;BCD.根據(jù)牛頓第二定律知,合力為2mg,根據(jù)動(dòng)能定理知,合力做功為2mgh,則動(dòng)能增加2mgh,故C正確,BD錯(cuò)誤。2、D【解題分析】物體初動(dòng)量大小為,物體的末動(dòng)量為,故動(dòng)量改變量為:,當(dāng)初末動(dòng)量反向時(shí),動(dòng)量改變量最大,為7kg?m/s;當(dāng)初末動(dòng)量同向時(shí),動(dòng)量改變量最小,為1kg?m/s,所以,故D不可能.3、B【解題分析】A、3個(gè)小球都在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),只有重力做功,整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,當(dāng)有部分小球在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),斜面上的小球仍在加速,后面的球?qū)η懊娴那蜃龉?,球的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤.B、小球3在OA段運(yùn)動(dòng)時(shí),斜面上的球在加速,小球2對(duì)小球3的作用力做正功,動(dòng)能增加,機(jī)械能增加,故B正確.C、由于有部分小球在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),斜面上的小球仍在加速,所以離開A點(diǎn)時(shí),小球3的速度最大,小球1的速度最小,小球3的水平射程最大,故C錯(cuò)誤.D、由于離開A點(diǎn)時(shí),球的速度不同,小球離開水平軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,水平位移不同,小球的落地點(diǎn)不同,故D錯(cuò)誤;故選B.【題目點(diǎn)撥】3個(gè)小球都在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析答題.4、C【解題分析】根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:p1+p2=p1′+p2′,解得:p1′=2kg?m/s.碰撞過程系統(tǒng)的總動(dòng)能不增加,則有:代入數(shù)據(jù)解得:.碰撞后甲的速度不大于乙的速度,則有:,代入數(shù)據(jù)解得:.綜上有,故BC正確,AD錯(cuò)誤.故選BC.點(diǎn)睛:對(duì)于碰撞過程,往往根據(jù)三大規(guī)律,分析兩個(gè)質(zhì)量的范圍:1、動(dòng)量守恒;2、總動(dòng)能不增加;3、碰撞后兩物體同向運(yùn)動(dòng)時(shí),后面物體的速度不大于前面物體的速度.5、C【解題分析】
當(dāng)小球A沿墻下滑距離為l/2時(shí),設(shè)此時(shí)A球的速度為v1,B球的速度為v2
根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得:mg?=兩球沿桿子方向上的速度相等,則有:v1cos60°=v2cos30°聯(lián)立兩式解得:v1=,v2=,故C正確B錯(cuò)誤對(duì)球A動(dòng)能定理有可得,A錯(cuò)誤A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,因此D錯(cuò)誤故選C【題目點(diǎn)撥】將球的運(yùn)動(dòng)分解為沿桿子方向和垂直于桿子方向,抓住沿桿子方向速度相等得出A、B的速度關(guān)系,結(jié)合系統(tǒng)機(jī)械能守恒求出此時(shí)A、B的速度.6、C【解題分析】
A.小球向左壓縮彈簧,形變量越來(lái)越大,故彈力越來(lái)越大,則根據(jù)牛頓第二定律可知,小球的加速度越來(lái)越大,做加速度變大的減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.由于小球和彈簧組成的系統(tǒng)外力做功為零,故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,故B錯(cuò)誤;C.彈力對(duì)小球做負(fù)功,即小球克服彈力做功,所以小球的機(jī)械能減小,故C正確;D.小球和彈簧剛接觸時(shí)速度最大,但此時(shí)彈力最小,加速度最小,故D錯(cuò)誤。7、AB【解題分析】
當(dāng)R3的滑動(dòng)頭向右滑動(dòng)時(shí),接入電路的電阻減小,電路的總電阻減小,電流變大,則電流表示數(shù)變大,電阻R1兩端電壓變大,R1消耗功率變大,則R3兩端的電壓減小,電壓表的示數(shù)變小,故A正確,CD錯(cuò)誤。電容器的電壓等于變阻器兩端的電壓,由上分析可知其電壓減小,由Q=CU知,帶電量減小,故B正確。8、BCD【解題分析】
A.天平的測(cè)量原理是等臂杠桿,故太空城內(nèi)的居民可以運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;B.太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心力指向圓心,故其所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心且向外,故B正確;C.太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供,故C正確;D.等效重力等于向心力,故故太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大,太空城的居民受到的“重力”越大,故D正確。9、AD【解題分析】系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中,只有重力做功,所以系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,故A正確;A、B兩球組成的系統(tǒng)的重心在AB兩球連線的中點(diǎn),所以當(dāng)AB桿水平時(shí),重心最低,此時(shí)重力勢(shì)能最小,故B錯(cuò)誤;由系統(tǒng)能量守恒可知A球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過程中,動(dòng)能先增大后減小,故C錯(cuò)誤;當(dāng)A、B水平時(shí)B的動(dòng)能最大,根據(jù)動(dòng)能定理可得:,解得:,故D正確.所以AD正確,BC錯(cuò)誤.10、AD【解題分析】
A.滑梯對(duì)小孩的摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反,故摩擦力做負(fù)功,故A正確;B.支持力和運(yùn)動(dòng)方向相互垂直,故支持力不做功,故B錯(cuò)誤;C.小孩加速滑下,豎直分速度一直增大,故功率增大,故C錯(cuò)誤;D.小孩在下滑過程中與滑梯摩擦生熱,一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,故小孩增加的動(dòng)能小于減少的重力勢(shì)能,故D正確.11、AC【解題分析】
根據(jù)牛頓第二定律有:F-μmg=ma,所以有:;由此可知:圖象斜率為質(zhì)量的倒數(shù),在縱軸上的截距大小為μg。故由圖象可知:μA<μB=μC,mA=mB<mC。A.μA<μB=μC,與結(jié)論相符,選項(xiàng)A正確;B.μA>μB=μC,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.mA=mB<mC,與結(jié)論相符,選項(xiàng)C正確;D.mA=mB>mC,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;12、BD【解題分析】A、小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),只受重力和支持力兩個(gè)力作用,由兩個(gè)力的合力提供向心力,故A錯(cuò)誤.
B、受力分析如圖所示:根據(jù)牛頓第二定律得:,解得:,知軌道1半徑是軌道2半徑的2倍,則同一個(gè)小球在軌道1的線速度是軌道2線速度的倍,即:小球a的線速度大小是小球b的倍,故B正確;
C、軌道對(duì)小球的支持力為:,與軌道平面的高度無(wú)關(guān),則小球?qū)壍赖膲毫σ才c軌道平面無(wú)關(guān),因此同一個(gè)小球a和小球b對(duì)漏斗壁的壓力大小相等,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)得:,知同一個(gè)小球在軌道1的向心加速度等于在軌道2的向心加速度,即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度,故D正確.點(diǎn)睛:本題是圓錐擺類型的問題,分析受力情況,確定小球向心力的來(lái)源,再由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合進(jìn)行分析,是常用的方法和思路.二、實(shí)驗(yàn)題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、BC【解題分析】
若加速度與物體質(zhì)量成反比,在a-m圖象中應(yīng)該是雙曲線,但是實(shí)驗(yàn)得出的各組數(shù)據(jù)是不是落在同一條雙曲線上是不好判斷的,但是的關(guān)系是正比例函數(shù),若畫出圖象是過原點(diǎn)的傾斜的直線,則說(shuō)明加速度與物體質(zhì)量成反比,若畫出圖象是過原點(diǎn)的傾斜的直線,則也能說(shuō)明加速度與物體質(zhì)量成反比,故選BC.【題目點(diǎn)撥】用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),若畫出的是曲線,不好說(shuō)明一定成反比例,但如果是過原點(diǎn)的直線,則一定能說(shuō)明成正比,據(jù)此分析即可.14、1:12:1【解題分析】
[1].皮帶傳送,邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等,所以va=vb,a輪、b輪半徑之比為1:1,共軸的點(diǎn),角速度相等,兩個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等,則ωA=ωB,鋼球1、2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比1:1;[2].根據(jù)題意可知,r1:r2=2:1,根據(jù)F=mrω2得向心力之比為:FA:FB=2:1.三、計(jì)算題要求解題步驟,和必要的文字說(shuō)明(本題共36分)15、(1)t=1.0s;(1)v0=10m/s;(3)m/s(或11.4m/s)【解題分析】
試題分析:(1)我們可以將小球的運(yùn)動(dòng)看成由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的,一是沿水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),一是沿豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與其自由落體的時(shí)間是相等的,設(shè)其時(shí)間為t,在豎直方向有h=,解得t=1.0s(1)小球在水平方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與豎直方向的時(shí)間是相等的,設(shè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0,故沿水平方向有x=v0t,解得v0=10m/s(3)小球落地時(shí)的速度是由豎直方向的速度與水平方向的速度合成的,由于豎直方向的速度大小為vy="gt=10m/s",水平方向的速度為10m/s不變,故小球落地時(shí)的速度大小為m/s(或11.4m/s)考點(diǎn):平拋物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及相應(yīng)的簡(jiǎn)單計(jì)算.16、(1)3J(2)34N(3)3m【解題分析】
(1)滑塊在傾斜軌道運(yùn)動(dòng)過程中,由動(dòng)能定理得:代入數(shù)據(jù)解得:Wf=3J(2)從B到C過程,由動(dòng)能定理得:代入數(shù)據(jù)解得:在C點(diǎn),由牛頓第二定律得:代入數(shù)據(jù)解得:F=34N根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊對(duì)圓弧軌道的壓力為34N。(3)由題意可知,小物塊m對(duì)長(zhǎng)木板的
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