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2024年江西省九江市九江一中物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)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(qǐng)按照題號(hào)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(wú)效;在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)如圖所示,翹翹板的支點(diǎn)位于板的中點(diǎn),A、B兩小孩距離支點(diǎn)一遠(yuǎn)一近.在翹動(dòng)的某一時(shí)刻,A、B兩小孩重心的線速度大小分別為vA、vB,角速度大小分別為ωA、ωB,則A.vA≠vB,ωA=ωB B.vA=vB,ωA≠ωBC.vA=vB,ωA=ωB D.vA≠vB,ωA≠ωB2、德國(guó)天文學(xué)家們?cè)?008年證實(shí),位于銀河系中心,與地球相距2.6萬(wàn)光年的“人馬座A”其實(shí)是一個(gè)質(zhì)量超大的黑洞.假設(shè)銀河系中心僅此一個(gè)黑洞,太陽(yáng)系繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量已知)A.太陽(yáng)系的質(zhì)量和太陽(yáng)系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期B.太陽(yáng)系的質(zhì)量和太陽(yáng)系到該黑洞的距離C.太陽(yáng)系的運(yùn)行速度和該黑洞的半徑D.太陽(yáng)系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑3、自由下落的小球,從接觸豎直放置的輕彈簧開始,到壓縮彈簧有最大形變的過程中,下列說(shuō)法正確的是A.小球的動(dòng)能逐漸漸少 B.小球的重力勢(shì)能逐漸漸少C.小球的動(dòng)能逐漸增加 D.小球的機(jī)械能守恒4、如圖,一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán),用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi);套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn)),從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下,重力加速度為g.當(dāng)小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí),大圓環(huán)對(duì)細(xì)桿的拉力大小為:A.5mg B.Mg+4mg C.Mg+5mg D.Mg+10mg5、(本題9分)如圖所示,拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法.如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100m,那么下列說(shuō)法正確的是()A.輪胎受到的拉力對(duì)輪胎不做功B.輪胎受到地面的摩擦力對(duì)輪胎做了負(fù)功C.輪胎受到的重力對(duì)輪胎做了正功D.輪胎受到地面的支持力對(duì)輪胎做了正功6、(本題9分)大型貨運(yùn)站中有旋臂式起重機(jī)。右圖所示的起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng),可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能,一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng),二是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時(shí)又啟動(dòng)天車上的起吊電動(dòng)機(jī),使貨物沿豎直方向向上做勻減速運(yùn)動(dòng)。此時(shí),我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中的A.B.C.D.7、(本題9分)如圖甲,在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰,小球的質(zhì)量分別為m1和m2,圖乙為它們碰撞前后的位移-時(shí)間圖象.已知m1=0.1kg,由此可以判斷()A.碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng)B.m2=0.3kgC.碰撞過程中系統(tǒng)沒有機(jī)械能的損失D.碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機(jī)械能8、(本題9分)組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的,這樣的星球有一個(gè)最大的自轉(zhuǎn)的速率,如果超出了該速率,星球的萬(wàn)有引力將不足以維持其赤附近的物體隨星球做圓周運(yùn)動(dòng),由此能得到半徑為R,密度為ρ、質(zhì)量為M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T,下列表達(dá)式正確的是:()A. B. C. D.9、(本題9分)如圖是A、B兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)同向運(yùn)動(dòng)的x-t圖像,則下列說(shuō)法正確的是()A.0-4s,兩質(zhì)點(diǎn)走過的路程不相等B.A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4s時(shí)相遇C.B質(zhì)點(diǎn)0-8s內(nèi)x≥0,故其運(yùn)動(dòng)方向一直不變D.0-4s某時(shí)刻,A、B速度相等10、(本題9分)在下列幾個(gè)實(shí)例中,物體機(jī)械能一定守恒的是()A.在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)的物體B.在光滑水平面上被細(xì)線拴住做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球C.如圖甲所示物體沿固定光滑圓弧面下滑D.如圖乙所示,在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球11、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),A球的動(dòng)量是7kg·m/s,B球的動(dòng)量是5kg·m/s,當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞,則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是()A.pA=6kg·m/s,pB=6kg·m/sB.pA=3kg·m/s,pB=9kg·m/sC.pA=-2kg·m/s,pB=14kg·m/sD.pA=-4kg·m/s,pB=17kg·m/s12、(本題9分)兩個(gè)質(zhì)量不同的物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,它們以相同的初動(dòng)能開始沿水平面滑動(dòng),最終停止.以下說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)量小的物體滑行的距離較長(zhǎng)B.質(zhì)量大的物體滑行的距離較長(zhǎng)C.質(zhì)量大的物體克服摩擦阻力做功較多D.在整個(gè)滑動(dòng)過程中,兩物體克服摩擦阻力做功相等二、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)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”,他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.按圖示安裝好器材。B.將電火花計(jì)時(shí)器接到電源上。C.接通電源后釋放紙帶,打出一條紙帶。D.換用另外的紙帶,重復(fù)步驟C。E.選取點(diǎn)跡清晰的紙帶,測(cè)量所選紙帶上一系列測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離。F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能和它增加的動(dòng)能,比較二者是否相等請(qǐng)回答下列問題:(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了圖中所給器材外,還必需的器材有_____(填正確選項(xiàng)前的字母)。A.天平B.秒表C.毫米刻度尺D.4~6V的交流電源E.110V的交流電源(1)實(shí)驗(yàn)中,夾子與重物的質(zhì)量m=150g,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn),如圖乙所示,為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為三個(gè)連續(xù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.01s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s1.選取其中O點(diǎn)和B點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,則重物重力勢(shì)能減少量△EP=_____J.B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB=_____m/s(均要求保留3位有效數(shù)字)。(3)在步驟(E)中測(cè)得測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離為h,計(jì)算出對(duì)應(yīng)的速度為v。以h為橫軸,v1為縱軸,畫出的圖線如圖丙所示,圖線的斜率為k,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開____(不計(jì)一切阻力)。14、(10分)(本題9分)某同學(xué)為了驗(yàn)證“滑動(dòng)摩擦力一定時(shí),因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與物體間的相對(duì)路程成正比”,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①在水平木板的兩側(cè)對(duì)稱、豎直地釘上釘子P1、P2,并準(zhǔn)備若干個(gè)規(guī)格相同的橡皮筋。②在P1、P2上套上第1個(gè)橡皮筋,橡皮筋處于張緊狀態(tài)。③緩慢地向左推動(dòng)上面帶有豎直桿的物塊,使物塊拉著橡皮筋從位置1移到位置2。④再將物塊從位置2由靜止釋放,物塊運(yùn)動(dòng)至位置1時(shí)與橡皮筋分離,最后物塊停在位置3。⑤測(cè)出位置1、3之間的距離x1。⑥再分別改用2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……橡皮筋套在P1、P2上,重復(fù)③、④、⑤步驟,分別得到位置1、3之間的距離x2、x3、x4……⑦設(shè)在上述實(shí)驗(yàn)過程中一個(gè)橡皮筋釋放的彈性勢(shì)能為E0?,F(xiàn)根據(jù)每次的實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋釋放彈性勢(shì)能E和位置1、3之間的距離x得到如下表格請(qǐng)完成以下問題:(1)在圖乙上將⑦中表格的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)、連線,畫出E-x圖象____________(2)如果用某種方法測(cè)出了E0的大小,又用刻度尺測(cè)出位置1、2之間的距離x0,再根據(jù)E-x圖象求出圖象的斜率為k,則物塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力大小為___________,E-x圖象的縱截距為___________(兩空都只能用E0、x0、k中的量來(lái)表示)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)(本題9分)居家學(xué)習(xí)的某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)把陽(yáng)光導(dǎo)入地下室的簡(jiǎn)易裝置。如圖,ABCD為薄壁矩形透明槽裝滿水后的豎直截面,其中AB=d,AD=2d,平面鏡一端靠在A處,與水平底面夾角θ=45°斜放入水槽。太陽(yáng)光入射到AD面上,其中一細(xì)束光線以入射角53°射到水面上的O點(diǎn),進(jìn)入水中后,射到平面鏡距A點(diǎn)為處。不考慮光的色散現(xiàn)象及水槽壁對(duì)光線傳播的影響,取水對(duì)該束光的折射率,sin53°=,cos53°=。求該束光:(i)射到平面鏡時(shí)的入射角;(ii)第次從水中射出的位置與D點(diǎn)的距離x。16、(12分)如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上;長(zhǎng)為的剛性(既不伸長(zhǎng)也不縮短)輕桿一端通過銨鏈與A連接,另一端通過鉸鏈與滑塊B連接;質(zhì)量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長(zhǎng)桿上,水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上,給B施加一水平向左的力,使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撒去水平力F,滑塊B由靜止開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦AB均視為質(zhì)點(diǎn)重力加速度為g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)小球A靜止時(shí)滑塊B受到水平力F的大??;(2)小球A滑到與圓心O同高度時(shí)的速度大小;(3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過程中,桿對(duì)滑塊B做的功。17、(12分)(本題9分)如圖所示,將質(zhì)量的小球用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線懸掛起來(lái),細(xì)線長(zhǎng).現(xiàn)將小球拉起,使細(xì)線水平且伸直,由靜止釋放小球.不計(jì)空氣阻力,求:(1)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),細(xì)線對(duì)球拉力的大小.
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、A【解析】解:A與B均繞翹翹板的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間轉(zhuǎn)過的角度相等,由角速度的定義式ω=,兩人角速度相等.A、B兩小孩距離支點(diǎn)一遠(yuǎn)一近,由角速度與線速度關(guān)系公式v=ωr,兩人的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不相同,故兩人的線速度大小不相同,故C正確,ABD錯(cuò)誤;故選C.【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.【專題】定性思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題.【分析】A與B均繞繞翹翹板的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),周期相同,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同,可根據(jù)角速度定義式和線速度與角速度關(guān)系公式判斷.【點(diǎn)評(píng)】解答本題關(guān)鍵要知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等,同時(shí)要能結(jié)合公式v=ωr判斷,當(dāng)然本題也可直接根據(jù)線速度定義式來(lái)分析確定.2、D【解析】
設(shè)太陽(yáng)系的質(zhì)量為m,黑洞的質(zhì)量為M,太陽(yáng)系繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供,則,解得黑洞的質(zhì)量M:,則已知太陽(yáng)系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期T和公轉(zhuǎn)的半徑r可求解黑洞的質(zhì)量;或者已知太陽(yáng)系的運(yùn)行速度v和公轉(zhuǎn)的半徑r可求解黑洞的質(zhì)量M,故選項(xiàng)D正確,ABC錯(cuò)誤.3、B【解析】
當(dāng)彈力等于重力時(shí)速度最大,所以動(dòng)能先增大后減小,A錯(cuò);重力一直做正功,重力勢(shì)能一直減小,B對(duì);小球要克服彈力做功,機(jī)械能減小,CD錯(cuò);4、C【解析】
利用機(jī)械能守恒、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)、力的合成、牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解.【詳解】設(shè)大環(huán)底端處為重力勢(shì)能零點(diǎn),大環(huán)半徑為R,小環(huán)在最低點(diǎn)速度為v,由于小環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中只受彈力和重力,彈力和運(yùn)動(dòng)方向始終垂直,所以彈力不做功,只有重力做功,所以根據(jù)機(jī)械能守恒可得:解得:當(dāng)小環(huán)到達(dá)大環(huán)最低點(diǎn)時(shí),分析小環(huán)的受力得:把帶入得:分析大環(huán)的受力,大環(huán)受到自身重力和小環(huán)豎直向下的壓力5mg,故大環(huán)對(duì)輕桿的拉力為:,C符合題意.5、B【解析】
設(shè)拉力與水平方向的夾角為α,由于α是銳角,所以輪胎受到的拉力做正功,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由題知,輪胎受到地面的摩擦力方向水平向左,而位移水平向右,兩者夾角為180°,則輪胎受到地面的摩擦力做了負(fù)功,故選項(xiàng)B正確;輪胎受到的重力豎直向下,支持力豎直向上,而輪胎的位移水平向右,則在豎直方向上沒有發(fā)生位移,重力和支持力都不做功,故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤.6、C【解析】
A.豎直方向向上勻減速,加速度向下,水平勻速,沒有加速度,所以合加速度向下,與合速度不在一條直線上,物體做曲線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤。BCD.曲線運(yùn)動(dòng)彎向合外力(合加速度)方向,即向下,所以BD錯(cuò)誤C正確。7、BC【解析】
s-t(位移時(shí)間)圖象的斜率等于速度,由數(shù)學(xué)知識(shí)求出碰撞前后兩球的速度,分析碰撞前后兩球的運(yùn)動(dòng)情況.根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解兩球質(zhì)量關(guān)系,由能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能.【詳解】由s-t(位移時(shí)間)圖象的斜率得到,碰前的位移不隨時(shí)間而變化,處于靜止.向速度大小為,方向只有向右才能與相撞,A正確;由圖讀出,碰后m2的速度為正方向,說(shuō)明向右運(yùn)動(dòng),的速度為負(fù)方向,說(shuō)明向左運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;由圖求出碰后和的速度分別為,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得,,代入解得,C正確;碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為,代入解得△E=0,D錯(cuò)誤.【點(diǎn)睛】本題首先考查讀圖能力,抓住位移圖象的斜率等于速度是關(guān)鍵;其次要注意矢量的方向.8、BC【解析】
AB.當(dāng)周期小到一定值時(shí),壓力為零,此時(shí)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力,即解得:①故B正確,A錯(cuò)誤;CD.星球的質(zhì)量代入①式可得:故C正確,D錯(cuò)誤.9、BD【解析】
由圖可知,在0-4s,兩質(zhì)點(diǎn)走過的路程相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4s時(shí)位移相等,則兩質(zhì)點(diǎn)相遇,選項(xiàng)B正確;x-t圖像的斜率等于速度,可知B質(zhì)點(diǎn)在0-8s內(nèi)速度先為正后為負(fù),故其運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因x-t圖像的斜率等于速度,則在0-4s某時(shí)刻,A、B速度相等,選項(xiàng)D正確;故選BD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是知道位移時(shí)間圖線的斜率表示速度,x-t圖象可以明確看出位移的變化和位置關(guān)系.10、BC【解析】
A.在平衡力作用下的物體不一定守恒,如物體在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng);故A錯(cuò)誤;B.在光滑水平面上被細(xì)線拴住做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球,動(dòng)能和重力勢(shì)能均不變,機(jī)械能一定守恒,故B正確;C.物體沿固定光滑圓弧面下滑時(shí),只有重力做功機(jī)械能守恒,故C正確;D.在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球,由于受彈簧彈力作用,小球的機(jī)械能部分轉(zhuǎn)移為彈簧的機(jī)械能,故小球的機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)誤。11、AB【解析】以兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,取甲球碰撞前的速度方向?yàn)檎较?,兩球的質(zhì)量均為m,碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能:;系統(tǒng)的總動(dòng)量:p=9kg?m/s+5kg?m/s=14kg?m/s;
A、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為:pA=7kg?m/s,pB=7kg?m/s,系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=7kg?m/s+7kg?m/s=14kg?m/s,動(dòng)量守恒.總動(dòng)能:,總動(dòng)能減小,是可能的,故A正確.
B、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為:pA=6kg?m/s,pB=8kg?m/s,系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=6kg?m/s+8kg?m/s=14kg?m/s,動(dòng)量守恒.總動(dòng)能:,總動(dòng)能減小,是可能的,故B正確.
C、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為:pA=-2kg?m/s,pB=16kg?m/s,系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=-2kg?m/s+16kg?m/s=14kg?m/s,動(dòng)量守恒.總動(dòng)能:,總動(dòng)能增加,是不可能的,故C錯(cuò)誤.
D、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為:pA=-4kg?m/s,pB=17kg?m/s,系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=-4kg?m/s+17kg?m/s=13kg?m/s,動(dòng)量不守恒,不可能,故D錯(cuò)誤.故選AB.點(diǎn)睛:對(duì)于碰撞過程,要掌握三大規(guī)律:1、動(dòng)量守恒定律;2、總動(dòng)能不增加;3、符合物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況.12、AD【解析】A、B、由動(dòng)能定理可知:-μmgs=0-EK;由公式可知,因初動(dòng)能相同,故兩物體克服阻力做功相同;而,故質(zhì)量大的物體,滑行距離要小,故A正確,B錯(cuò)誤;C、D、由-μmgs=0-EK可知摩擦力做功相等,故C錯(cuò)誤,D正確;故選AD.【點(diǎn)睛】本題綜合考查動(dòng)能定理、牛頓第二定律及位移公式,在解題時(shí)要注意如果題目中涉及時(shí)間,則應(yīng)考慮應(yīng)用牛頓第二律,若不涉及時(shí)間應(yīng)優(yōu)先采用動(dòng)能定理或功能關(guān)系.二、實(shí)驗(yàn)題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、CE0.4901.95【解析】
(1)實(shí)驗(yàn)中不需要重錘的質(zhì)量,因此不需要天平,通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間,故不需要秒表。電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與110V交流電源連接。需要毫米刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離。CE正確(1)減少的重力勢(shì)能為:△Ep=mgh=0.15×9.8×0.1J=0.490J利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有:(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:,v1=1gh,知v1與1gh成正比,圖線的斜率等于重力加速度1g,即k=1g,故
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