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廣西河池市2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題
考生請(qǐng)注意:
1.答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線(xiàn)內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。
2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi),第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的
位置上。
3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)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、霍爾元件是磁傳感器,是實(shí)際生活中的重要元件之一。如圖所示為長(zhǎng)度一定的霍爾元件,在該元件中通有方向從E
到歹的恒定電流/,現(xiàn)在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為其中元件中的載流子為帶負(fù)電的電荷。
則下列說(shuō)法正確的是()
A.該元件能把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量
B.左表面的電勢(shì)高于右表面
C.如果用該元件測(cè)赤道處的磁場(chǎng),應(yīng)保持平面呈水平狀態(tài)
D.如果在霍爾元件中的電流大小不變,則左右表面的電勢(shì)差與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比
2、如圖所示,在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間,存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng).一束帶電粒子(不計(jì)重力)
沿著直線(xiàn)通過(guò)兩板間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),則這些粒子一定具有相同的()
A質(zhì)量加B.初速度V
D.比荷且
c.電荷量q
m
3、如圖所示,吊床用繩子拴在兩棵樹(shù)上等高位置,某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)吊床兩端
繩中的拉力為Fi,吊床對(duì)人的作用力為尸2,則()
A.坐著比躺著時(shí)Fi大B.坐著比躺著時(shí)Fi小
C.坐著比躺著時(shí)Fi大D.坐著比躺著時(shí)Fi小
4、某交流發(fā)電機(jī)的矩形線(xiàn)圈共有50匝,在磁場(chǎng)中繞與磁感線(xiàn)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間變化如圖
所示,則下述正確的是()
①產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化
②交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為2000TTV
③交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100Hz
④在Is內(nèi),電流方向改變100次
A.只有①正確B.只有②③正確
C.只有②④正確D.只有③正確
5、關(guān)于電流,下列各種說(shuō)法中正確的是()
A.電流的定義式/=招,適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流
B.由/=的的可知,金屬導(dǎo)體中自由電荷的運(yùn)動(dòng)速率越大,電流一定越大
C.電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向
D.因?yàn)殡娏饔蟹较颍噪娏魇鞘噶?/p>
6、根據(jù)電荷守恒定律,使兩個(gè)相同的金屬球A、B分別帶+5q和-q的電荷,把它們接觸后分開(kāi),則A帶電量為()
A.-4qB.+2q
C.+4qD.-2q
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(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
7、變壓器線(xiàn)圈中的電流越大,所用的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)當(dāng)越粗.如圖所示,是降壓變壓器,假設(shè)它只有一個(gè)原線(xiàn)圈和一個(gè)副線(xiàn)圈,
匝數(shù)分別為%和的.下列說(shuō)法中不正確的是()
A.原線(xiàn)圈比副線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)粗
B.4>%,原線(xiàn)圈比副線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)細(xì)
C.原線(xiàn)圈比副線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)粗
D.原線(xiàn)圈比副線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)細(xì)
8、如圖所示,固定在水平絕緣平面上足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻,但表面粗糙,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R,質(zhì)量為根
的金屬棒就(電阻也不計(jì))放在導(dǎo)軌上,并不導(dǎo)軌垂直,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,用水平
恒力尸把成棒從靜止起向右拉動(dòng)的過(guò)程中。
a
R—?F
b
A.恒力歹做的功等于電路產(chǎn)生的電能
B.克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
C.恒力歹和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
D.恒力歹和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和
9、在X射線(xiàn)管中,由陰極發(fā)射的電子(不計(jì)初速度)被加速后打到陽(yáng)極,會(huì)產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的各種能量的光子,
其中光子能量的最大值等于電子的動(dòng)能。已知陽(yáng)極與陰極之間的電勢(shì)差普朗克常數(shù)從電子電量e和光速c,則可
知該X射線(xiàn)管發(fā)出的X光的()
A.最短波長(zhǎng)為——B.最長(zhǎng)波長(zhǎng)為——
eUeU
C.最小頻率為半D.最大頻率為半
hh
10、下列說(shuō)法中正確的是()
A.電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用,則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B.一小段通電導(dǎo)線(xiàn)在某處不受磁場(chǎng)力的作用,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C.把一個(gè)試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn),它受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱
D.把一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)中某處,它所受到的磁場(chǎng)力與該段通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值表示該處磁場(chǎng)的
強(qiáng)弱
三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。
11.(6分)在“描繪小燈泡伏安特性曲線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材供選擇:
A.待測(cè)小燈泡“3.0V、1.5W”
B.電流表(量程3A,內(nèi)阻約為1Q)
C.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為5Q)
D.電壓表(量程3.0V,內(nèi)阻約為10kQ)
E.電壓表(量程15.0V,內(nèi)阻約為50kQ)
F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為100Q,額定電流50mA)
G.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10Q,額定電流1.0A)
H.電源(電動(dòng)勢(shì)為4.0V,內(nèi)阻不計(jì))
L電鍵及導(dǎo)線(xiàn)等
(1)為了使實(shí)驗(yàn)完成的更好,電流表應(yīng)選用;電壓表應(yīng)選用;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(只需填
器材前面的字母即可)
(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖______
⑶某同學(xué)在一次測(cè)量時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)如圖1所示.則電壓值為V,電流值為A,由圖2可
知,小燈泡的電阻隨著電壓的增大而(增大、減小、不變).
圖1
12.(12分)用如圖所示的裝置來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小歹與質(zhì)量機(jī)、角速度。和半徑r之間的關(guān)系.兩
個(gè)變速輪塔通過(guò)皮帶連接,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng).橫臂的
擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力,鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降,從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺
上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值.如圖是探究過(guò)程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài)
標(biāo)尺1標(biāo)尺2
(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量機(jī)關(guān)系時(shí),要保持相同
A.和rB.to和,〃C.機(jī)和rD.機(jī)和歹
(2)圖中所示,兩個(gè)鋼球質(zhì)量和半徑相等,則是在研究向心力的大小歹與的關(guān)系
A.質(zhì)量MZB.半徑rC.角速度@
(3)若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:9,與皮帶連接的兩個(gè)變速輪塔的半徑之
比為_(kāi)_____
A.1:3B.3:1C.1:9D.9:1.
四、計(jì)算題:本題共3小題,共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算
步驟。
13.(10分)A3C表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的3C部分是半徑
為R的上圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切.A為水平軌道上的一點(diǎn),而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量帆=0.1kg,帶電
4
量為q=+l(T"c的小球,放在A點(diǎn)由靜止釋放后,求:(g=10m/s2)
⑴小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小
(2)小球在C點(diǎn)時(shí),軌道受到的壓力大小
14.(16分)如圖所示,水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、匕相距d=0.10m,a、間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0X1()5N/C,b
板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為/n=4.8xl0-25kg,電荷
186
量為?=1.6xlOC的帶正電的粒子(不計(jì)重力),從貼近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng),剛好
從狹縫P處穿過(guò)6板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后粒子回到6板的。處(圖中未畫(huà)出).求P、。之間的距離L
xXX85*XXX
15.(12分)如圖,兩根間距為L(zhǎng)=0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=l。的電源,導(dǎo)軌平面與
水平面間的夾角。=37。.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,質(zhì)量m=0.2kg.導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不
計(jì),整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)Ro=l。時(shí),金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài),取g=10m/s2,尊1137。=0.6,
cos37°=0.8
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上,求金屬桿的加速度
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】A.霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量,故A錯(cuò)誤;
B.由于元件中的載流子為帶負(fù)電的電荷,則負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向由F到E,由左手定則可知負(fù)B.電荷向左表面偏轉(zhuǎn),
則右表面的電勢(shì)高,故B錯(cuò)誤;
C.如果用該元件測(cè)赤道處的磁場(chǎng),由于地磁場(chǎng)與水平面平行,因此如果霍爾元件的平面保持水平,則無(wú)電壓產(chǎn)生,
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)
qvB=q-
d
得
U=Bdv
由電流微觀(guān)定義式
I=nqSv
(〃是單位體積內(nèi)的導(dǎo)電粒子數(shù),q是單個(gè)導(dǎo)電粒子所帶的電荷量,S是導(dǎo)體的橫截面積,v是導(dǎo)電粒子運(yùn)動(dòng)的速度)
整理得
I
V=----
nqS
聯(lián)立解得
nqS
可知保持電流不變,則左右表面的電勢(shì)差與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比,故D正確。
故選D。
2、B
【解析】一束帶電粒子(不計(jì)重力)沿著直線(xiàn)穿過(guò)兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),知粒子受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,有:
p
qvB=qE,因?yàn)锽與E是確定的,所以v=萬(wàn),知粒子的速度相同,所以B正確的,A,C,D錯(cuò)誤.故選B
【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道速度選擇器選擇粒子,通過(guò)平衡知,選擇的粒子與粒子的電量、電性無(wú)關(guān)
3、A
【解析】AB.兩根繩子拉力合力與重力大小相等,方向相反,坐著與躺著時(shí)相比,兩根繩子的夾角較大,當(dāng)合力一定
時(shí),夾角越小,分力越小,說(shuō)明坐著比躺著時(shí)尸1大,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD.吊床對(duì)人的作用力為尸2,大小與重力相等,方向豎直向上,坐著與躺著時(shí)三等大,故CD都錯(cuò)誤。
選擇Ao
4、C
【解析】交變電流產(chǎn)生過(guò)程中,線(xiàn)圈在中性面上時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小,線(xiàn)圈與中性面垂直時(shí),
通過(guò)的磁通量最小,電動(dòng)勢(shì)為大;結(jié)合①-t圖象分析答題
【詳解】①t=0時(shí)刻磁通量為0,則此時(shí)線(xiàn)圈與B平行,則交變電流按余弦規(guī)律變化,則①錯(cuò)誤;
@Em=NBSG)=NBS?—=50x0.4x—=2000TT(V),則②正確;③由圖知周期為T(mén)=0.02,貝!)f=l/T=50Hz,則③錯(cuò)誤;④
一個(gè)周期電流方向改變2次,則1s內(nèi)改變100次,則④錯(cuò)誤,故C正確,ABD錯(cuò)誤;故選C
5、A
【解析】A、電流的定義式采用的是比值定義法,具有比值定義法的共性是普遍適用,適用于任何電荷的定向移
動(dòng)形成的電流;故A正確.
B、由/可知,電流的大小跟導(dǎo)體的材料(決定,D,導(dǎo)體的橫截面積(s)和電荷定向移動(dòng)的速率⑺共同決定;故B
錯(cuò)誤.
C、物理學(xué)中把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向,負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向是電流的方向;故C錯(cuò)誤.
D、電流有大小和方向,但方向是指沿著電荷運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)上,不同于矢量的方向;故電流是標(biāo)量;故D錯(cuò)誤.
故選A.
6、B
【解析】根據(jù)兩個(gè)相同的帶點(diǎn)金屬球接觸再分開(kāi)后帶電的原則是先中和再平分可知:接觸分開(kāi)后A的帶電量為:
當(dāng)尹=2分故選項(xiàng)B正確
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(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
7、ACD
【解析】由于是降壓變壓器,所以原線(xiàn)圈匝數(shù)要比副線(xiàn)圈匝數(shù)多,即4>嗎,故C、D錯(cuò)誤;輸入功率等于輸出功率,
所以副線(xiàn)圈中的電流大于原線(xiàn)圈中的電流,則較粗導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)圈應(yīng)該作為副線(xiàn)圈,故A錯(cuò)誤,B正確.本題選不正確的,
故選A、C、D.
8、BD
【解析】導(dǎo)體棒在恒力作用下沿粗糙導(dǎo)軌做切割磁感線(xiàn),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),出現(xiàn)感應(yīng)電流,棒又受到安培力.因此棒
做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最終達(dá)到勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)功能關(guān)系進(jìn)行判斷
【詳解】AB.由功能關(guān)系可得,克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的電能,即:
Wf=Wt
故A錯(cuò)誤,B正確
CD.定理可得:恒力、安培力與摩擦力的合力做的功等于棒獲得的動(dòng)能,即:
WF-Wf-Ws=£:k
則恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和
WF-Wf=W電+Ek
故C錯(cuò)誤,D正確;
故選BD
【點(diǎn)睛】由功能關(guān)系可知:合力做功等于物體動(dòng)能的變化,而安培力做功等于電路中消耗的電能,摩擦力做功則產(chǎn)生
內(nèi)能
9、AD
【解析】AB.根據(jù)光子的能量
E=hv=h—
2
知光子的能量越大,光的波長(zhǎng)越短,而能量最大的光子的能量為
E=Ek=eU
該X射線(xiàn)管發(fā)出的X光的最短波長(zhǎng)為
h-^—^eU
min
則
1_he
min-jT
eU
故A正確,B錯(cuò)誤;
CD.光子的能量越大,光子的頻率越大,則X光的最大頻率
/”max=eU
eU
Vmax=~nT
故C錯(cuò)誤,D正確。
故選ADo
10、AC
【解析】AB.電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用,故電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用,則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,A正
確;
B.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中不一定受到磁場(chǎng)力的作用,當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行時(shí),導(dǎo)線(xiàn)所受磁場(chǎng)力總為零,但該處的磁感
應(yīng)強(qiáng)度不為零,B錯(cuò)誤;
CD.對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度,它等于試探電荷受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值;對(duì)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,它等于垂直磁場(chǎng)方向放置
的通電導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力與該段通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值,C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC。
三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。
②.D③.G④.(2)如圖;
⑤.(3)1.80V,@.0.33A;⑦.增大;
【解析】(1)根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表,根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表,為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑
動(dòng)變阻器
(2)根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器的接法,根據(jù)燈泡與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法,然后連接實(shí)物電路圖
(3)根據(jù)電表指針示數(shù),求出此時(shí)燈泡的電壓和電流.LU圖像斜率的倒數(shù)等于電阻,由此可判斷小燈泡的電阻隨著
電壓的變化規(guī)律;
【詳解】(1)燈泡額定電壓為3V,電壓表應(yīng)選D,燈泡額定電流為I=1.5/3=0.5A,電流表應(yīng)選C,為方便實(shí)驗(yàn)操作
應(yīng)選滑動(dòng)變阻器G
(2)描繪燈泡伏安特性曲線(xiàn),電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法;
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為:R=3/0.5=6Q,電流表內(nèi)阻約為5。,電壓表內(nèi)阻約為10k。,
電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻,電流表應(yīng)采用外接法,實(shí)物電路圖如圖所示
(3)電流表、電壓表的示數(shù)如圖所示,則電壓值為L(zhǎng)80V,電流值為0.33A,LU圖像斜率的倒數(shù)等于電阻,則由圖2
可知,小燈泡的電阻隨著電壓的增大而增大;
【點(diǎn)睛】滑動(dòng)變阻器的分壓限流接法,安培表內(nèi)外接法,儀器的選擇是電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn),同時(shí)要學(xué)會(huì)根據(jù)圖線(xiàn)進(jìn)
行數(shù)據(jù)處理
12、①.A②.C③.B
【解析】(D[1].在研究向心力的大小F與質(zhì)量機(jī)、角速度。和半徑r之間的關(guān)系時(shí),需先控制某些量不變,研究另
外兩個(gè)物理量的關(guān)系,該方法為控制變量法.故選A
(2)[2].兩個(gè)鋼球質(zhì)量和半徑相等,則是在研究向心力的大小尸與角速度的關(guān)系,故選C
(3)[3].根據(jù)下=配“2/,兩球的向心力之比為1:9,半徑和質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為1:3,因?yàn)榭科?/p>
動(dòng),變速輪塔的線(xiàn)速度大小相等,根據(jù)片知與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為3:1.故選B
四、計(jì)算題:本題共3小題,共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算
步驟。
13、(1)vc=2m/s(2)3N
【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vc,則對(duì)于小球由A-
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