内容正文:
衡水真题密卷
由运动学公式有号×品。2a
×H=1
联立解得=5
t24
(3)滑块第二次下滑过程,根据动能定理有
5mgH-5×ung cos a·L=
4
sin a2mv-0
滑块第二次上滑过程,根据动能定理有
2mv
mgh,ang cos a·2=0-
结合tana=9u
2024一2025学年度学科素养周测
一、选择题
1.A【解析】树枝对毛毛虫的力为摩擦力与弹力
的合力,由平衡条件知,树枝对毛毛虫的力与其
重力大小相等,方向相反,竖直向上,但树枝对毛
毛虫的力没有位移,是毛毛虫的肌肉在做功,属
于内力做功,则树枝对毛毛虫做的功为零,A正
确:毛毛虫所受重力方向坚直向下,所以毛毛虫
沿着树枝向上爬行一段距离的过程中重力对毛
毛虫做负功,B错误:树枝对毛毛虫的弹力与其运
动方向垂直,则树枝对毛毛虫的弹力不做功,C错
误;毛毛虫受树枝的摩擦力为静摩擦力,则摩擦
力对毛毛虫不做功,D错误。
2.D【解析】从物块接触弹簧开始至到达最高点
的过程中,对物块受力分析,沿斜面方向有F.
mg sin日-kx=ma,弹簧的压缩量x从0开始增
大,物块先沿斜面向上做加速度减小的加速运
动,当α减小到0时,速度最大,然后加逸度反向
且逐渐增大,物块做减速运动,直至减速到0,A、
B错误;由于弹簧的压缩量不断增大,所以弹性势
能不断增大,C错误;由于风力对物块一直做正
功,所以物块与弹簧组成的系统机械能一直增
大,D正确。
3.D【解析】金属块下滑的过程中动能增加了
12J,由动能定理知W。十W,十We=△E,摩擦
力做功W,=一8J,重力做功Wc=24J,解得电
4
·4
学科素养周测评
滑块第刀次沿斜面上滑的最大高度为
k-(传)H
滑块在斜面上滑行的路程为
H+2X4+2X16H+…+2X4
sin a 5sin a
25sin a
5-1·
品。+。1-)品。
sin a'5"sin a
由于摩擦系统产生的热量为
Q==1-mgH。
评(十二)物理·机械能(三)
场力做功W=一4J,电场力做负功,金属块带正
电荷,电势能增加了4J,A、B、C错误;由功能关系
可知机械能的变化量△E=W,十WF=一12J,即
机械能减少了12J,D正确。
4.D【解析】将质量为m的物块竖直向上缓缓提
起一段距离x(过程中质量为M的物块未离开地
面)后释放,质量为m的物块做简谐运动,由重力
和弹簧弹力的合力提供质量为m的物块做简谐
运动的回复力,质量为m的物块的初始位置为平
衡位置,振幅为工;当振动物体离开平衡位置时速
度减小,当振动物体靠近平衡位置时速度增大,
则物体通过平衡位置时速度最大;振动过程中质
量为M的物块对桌面的压力最小时质量为m的
物块在最高处,则Fmm=(M十m)g一kx,质量为
M的物块对地面的最小压力随x的增大而减小,
A错误。质量为M的物块对桌面的压力最大时质
量为m的物块在最低处,则Fm=(M十m)g十
x,Fmx图像是不过原点的倾斜的直线,B错
误。由牛顿第二定律可得质量为m的物块在最
低点时具有的加速度大小a=虹,a工图像为过
原,点的倾斜的直线,C错误。初始位置有mg一
红,解得工),质量为m的物块在半街位道
时运动的动能最大,若x>xo,由能量守恒定律
·物理·
可知En+2x。=mgz+N
k(x一x2(x一x)”
2
解得E=乞z2,Eax图像可能是开口向上的
抛物线,D正确。
5.B【解析】每秒吹到叶片上的空气的质量为
2mu2-1
m=mS=mL3,动能E=号m
0v'L,
发电机每小时平均输出的电能为E=3600Ek=
180070u3πL2,B正确.
6.B【解析】由图像可知,0~t。时间内功率与时
间成正比,则有F一mg=ma,v=al,P=Fu,得
P=m(a十g)at,图线的斜率k_
to
=m(a十g)a,
可知=a十8a>a,B正确:,一1时间内功
mgto g
o
率保持不变,物块速度口继续增大,由
一mg
m可知物块加速度逐渐减小,因此,t。一t1时间
内物块做加速度逐渐减小的加速运动,直到加速
度减小到零,即1时刻,此刻速度最大,最大速度
为。。,由子。时刻物块的速度6<,即
mg
,A.C错误:P1图线与t轴所国图形的面
mg
积表示0~时间内拉力做的功W=P十
2
1
P,a-to),由动能定理得W一mgh=2mu品,得
A(》7D0
mg
7.D【解析】机械能的变化量等于重力势能变化
量和动能变化量的和,则3E。一4E。=3E。一0十
△E,解得△E。=一4E。,即重力势能减少了
4E。,A错误;木块下滑过程中,机械能的变化量
等于摩擦力所做的功,则一fx0=3E。一4E0,解得
∫B,B错民重力所微的功等于重力势能变化量
的负值,则mg动30°=一△E,解得mg=。
8Eo
清动摩擦力为了=mgms30,解得以-侣.C错
误;木块下滑过程中,设动能和重力势能相等的位
置距离斜面底端为x,则ngx sin30°=Ek,从最高
参考答案及解析
点到该位置,由动能定理得mg(x0一x)sin30°
3
f(xo一x)=Ek一0,解得x=7xo,即木块下滑
马0时,其动能和重力势能相等,D正确。
8.AC【解析】小物块运动的位移为L十x,对于小
物块根据动能定理可得E=(F一f)(L十x),
A正确:小物块克服摩擦力微的功为W=f(L十
x),B错误:小物块到达小车最右端时,小车运动
的距离为x,对小车根据动能定理得Ew=fx,C
正确;小车和小物块增加的动能为Ek=Em十
Ew=(F-f)(L十x)十fx=F(L十x)一fL,系
统重力势能不变,则小物块和小车增加的机械能
为F(L十x)一fL,D错误。
9.ABC【解析】小钢珠从N点飞出后做平抛运
/2R
动,竖直方向有=√g
=0.48,0y=√/2gR=
2R
4m/s,水平方向有,=
=4m/s,小钢珠在N
t
点,根据牛顿第二定律有mg十N=m尺,解得
N=0.05N,由牛顿第三定律可知,小钢珠到达
N,点时对上管壁的压力大小为0.05N,小钢珠
落到Q点前醉间,重力的功率为P=mg℃,=
0.2W,A、B、C正确:根据机械能守恒定律得弹
美轮储存的弹性势能为E,=m十mgR=
0.08J,D错误。
10.BC【解析】从A点到返回B点的过程中,假
设物块回到B点时的速度刚好为零,根据动能
定理可得-mg(2AP十AB)=0-2m0i,解
得口A=8ms。从B点到A点过程,假设物块
从B点全程加速到A点,根据动能定理可得
mg·AB=号mi-名m2,解得e=
2√10m/s,假设物块从B点全程减速到A点,
根据动能定理可得一mg·AB=2mi-
2mo,解得vm=2√2m/s,可知0m≤
vo≤v,B、C正确。
二、非选择题
11.(1)C(2)wgl2(3)kl2(la-l1)
衡水真题密卷
【解析】(1)小物块通过光电门时的速度为v
日,若系统机械能守恒,则有mg1=。k
心,基现得时点十1,中图缘茶能
d
在误差允许的范围内满足上式,即可验证弹簧
和小物块组成的系统机械能守恒。故选C。
(2)小物块通过光电门时的速度越大,则小物块
通过光电门所用时间越短,故由(1)可知,当1
(,时,小物块通过光电门时的速度最大,且此时
小物块的加速度为零。对其进行受力分析有
L2=mg,解得k-m唱,即此时小物块通过光电
门时的速度最大,代入(1)中可得最大速度为
vm=√gl2。
(3)当(=11和1=l3时,小物块通过光电门的
时间相等,即小物块通过光电门时的速度相等,
故动能也相等,根据机械能守恒定律有mgl1=
Ep1十Ek,mgl3=Ea十Ek,又bl2=mg,整理可
得E一En=bl2(la一l1)。
12.(1)3.45
(2)升高(4)mgx=2(M+
m)
(5)9.68
【解析】(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度为
3mm+9X0.05mm=3.45mm。
(2)依题意,滑块通过光电门1的时间小于通过
光电门2的时间,说明滑块从右向左做减速运
动,右端较低,为使导轨水平,可调节旋钮使导
轨右端升高一些。
(4)若机械能守位,则有mgx=2(M十
m)°-M+m(),整理可得mx
(6)由上一问关系式,可变形为号=mg工十
t号M+m
d
2后品,解将
,结合图像可知M件
g≈9.68m/s2。
13.(1)4mg
3
m
(2)g
【解析】(1)设弹簧第一次恢复原长时,物块A、
学科素养周测评
B加速度为a,细线上的张力为T,对B受力分
析,由牛顿第二定律得
mg-T=ma
对A有
T-mg sin30°=ma
解得弹簧第一次恢复原长时细线上张力的大小
为T=g
(2)设托住物块B时,弹簧形变量为x0,有
kxo=mg sin30°
解得x一爱
物块A经过P点时速度最大,此时物块A、B
的加速度为0,对A、B整体受力分析有
mg-mg sin30°-kx'=0
解得爱
当B的质量变为2m时,从初始位置到P点的
过程,由能量守恒定律得
2mg (x'+o)=mg (x'+)sin 30+x
3mo2
解A沿斜面向上经过P点时物块B的速度
大小为=g
m
14.(1)6m/s(2)15J
【解折】(1D小物块在C点的速度为配一二。
5m/s
小物块从C点运动至D点,根据动能定理有
.1
1
mgR(1-cos 0)-2mup-2mvc
解得小物块滑上长木板时的速度大小为。=
6 m/s
(2)对小物块,根据牛颜第二定律有41mg=
ma
对长木板,根据牛频第二定律有1mg一4(M十
m)g=Ma:
解得a1=5m/s2,a2=1m/s2
设经历时间(小物块与长木板共速,速度为1,
则v1=vp一a1t=a2t
解得t=1s
小物块与长木板间的相对位移为△虹=四1
2
·物理·
24=3m
小物块与长木板间因摩擦产生的热量为Q=
41mg△x=5×3J=15J.
15.(1)2.5N方向竖直向上(2)5m
(3)见解析
【解析】(1)小球从A点运动到B点,根据机械
能守恒定律有
mgR-2mu
小球在B点时,根据牛顿第二定律有
通
FN十mg=m
r
联立解得Fv=2.5N
根据牛顿第三定律可知小球运动到B点时对管道
作用力的大小为F%=F、=25N,方向竖直向上
(2)因小球和小滑块的质量相等,发生弹性碰
撞,故碰撞后两者的速度交换,所以两者在轨道
间的运动其实可以只考虑其一。对小滑块分
析,则有
mg sin53>mg cos53°
2024一2025学年度学科素养周测评(
一、选择题
1.C【解析】在小球向左摆动到最低,点过程中,细
线对小车的拉力沿右下方,由于有挡板,则小车
不动,此过程中小球和小车组成的系统在水平方
向动量不守恒;在小球向左摆动经过最低,点继续
向左运动过程中,细线对小车的拉力沿左下方,
则小车向左运动,此过程中小球和小车组成的系
统在水平方向动量守恒,当小球达到最高点时,
小球和小车速度一定相同,C正确,A、BD错误。
2.A【解析】取竖直向上为正方向,小球从静止开
=18,则
始下落到接触沙子的时间为4一√g
小球从接触沙子到陷至最低,点的时间为2=t
t1=0.1s,对全程由动量定理有F?一mgt=0,
解得沙子对小球平均作用力的大小为F=110N,
A正确。
3.B【解析】由动量定理有Ft1=1,解得1秒末
参考答案及解析
所以小滑块不能停在直轨道DE上,最后停在
水平轨道上的D点,全过程根据动能定理有
mg[R+2r+2rsin(a-90)]-1 ng cos53°·s=0
解得s=5m
(3)当mg sin0=ng cos0时,即
tan0=μ=0.75
解得0=37
当0≤0≤37°时,小滑块能停在直轨道OE上,
由动能定理得
mg[R+2r+2rsin (a-90)]-gongcos 0.x2-
mgx2 sin 0=0
9
解得x2一3cos0十4sin0
则小滑块在直轨道DE上克服摩擦力所做的功
W=umg cos0·x2
33.75cos9
解得W=3cos0+4sin0
当37<0≤60时,小滑块最后停在D点,由动
能定理得
mg[R+2r+2rsin (a-90)]-W=0
解得W=11.25J.
十三)物理·碰撞与动量守恒(一)
物块的速率为心=
_2X1
m=2m/s=1m/s,A错
误;Ft图线与时间轴所围图形的面积表示冲量,根
据动量定理可知,t=3s时物块的动量大小为p=
2×2kg·m/s-1×1kg·m/s=3kg·m/s,B正
确:根据动量定理可知,=4s时物块的动量大小为
p,=2X2kg·m/s-1×2kg·m/s=2kg·m/s,则
t=4s时物块的速度为,==1m/s,所以前
m
4秒内物块的速度均大于零,即前4秒内物块的
运动方向没有发生改变,C、D错误。
4,C【解析】设爆炸后瞬时质量为m1部分的速度
大小为01,另一部分的质量为(m一m:),速度大
小为v2,根据动量守恒定律可得m11=(m一
1
1
m)v2,又Eu=2mwi,Ee=2(m-m1)i,该
白磷弹爆炸后除时的总动能为E感=E阳十E2,2024一2025学年度学科素养周测评(十二)
物理·机械能(三】
(考试时间75分钟,基分100分》
一,选择题:本题共10小题,每小题4分,其40分。在每小给出的四个选项中,第1一7
题只有一项符合题目要求,第8一篮有备项符合题目要求,每小蓝企部选对的得+
分,遗对但不全的得2分,有选错的得目分。
题号
2
3
4
5
6
7
8
10
答案
1.如图所承,毛毛虫沿着树枝向上积行一段距离,树枝与水平方向有一定夹角,(在孩运
动过程中
A树桂对毛毛虫做的功为零
我重力对毛毛虫散的功为零
C树枝对毛毛虫的第力做负功
D.摩藤力对毛毛虫隘角所
2我国风羽技术世界领先。如图为某风洞实险的篇化极酸,风洞管中的均流区斜面光滑
一物块在板定风力的作用下由静止沿斜面向上运动,从物块接触弹簧至到达最高点的
过程中(弹簧在弹性限度内),下列说法正确的是
狗演风
A物块的速度一直诚小到零
我物块的加速虔先不变后减小
G弹簧的弹性劳能先不变后增大
D物块和弹簧园成的系说的杭械能一增大
3,如图所示,在水平向右的匀强电畅中有一个馋缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜而帝
下,已知在金属块下滑的过程中动能增加了2」,金属块克限摩擦力做功8,重力做功
24J。下列说法中正确的是
A金属块带负电荷
B金属块克服电场力敏功8J
C金属块的电劳能诚少4J
D.金属块的机械能减少】2丁
学科素养周测浮(十二)物理第1页(共8页)
衡水真
七,如图所示,质量分则为网和M的两个物块用站度系数为是的轻质弹簧相连,经
1
班圾
直叠敏在水平地面上,初始时,质量为网的物块静止在算簧上摇。观将质量为
m的物块竖直向上暖缓提起一段距离x{过程巾质量为M的物块未离开地面)
后释放。则对于不同的x下列关于质量为M的物块对勉面的最小压力F质
姓名
量为M的物块对地面的最大压力F一,质量为网的物块在最低点到具有的加
速度。.质量为四的特块在运诗中最大动能F的图线中,可能正确的是
得分
C
5.如图所示为风力发电机,风力带动叶片转动叶片再带动转子(磁极)转动,使定子(线
国)中产生感应电康,实现风能向电能的转化。若叶片长为上,当地平均风速为,空气
的密度为,风能转化为电能的效率为,则句一台发电机轲小时平均输
出的电能为
A.900mL
B 1800pzL
C.3 500gpL
n72000l.w
6.用一根绳子竖直向上拉一个物块,物块从静止开始运动(不针空气阻力》,绳子拉力的功
率按如图所示规律变化,已知物块的质量为m,重力加迷度大小为g,~。时闻内物块
敏匀加速直线运动,,时刻后功率候持不变,,时刻物块达到最大速度,则下列说法正
确的是
A,物块先嫩匀知速直线运动,然后做匀速直线运动
品0一,时间内物块的加速度大于
仁4,时刻特块的速度大小为✉
g
卫0一时何内物块上升的高度为品()
密远
学科素养周测评十二)物理第2页(共8页引
4
7.如图甲所示,颜角为30的斜面固定在水平地面上,一木块在斜面上距醉面底端x)处开
始下滑,度斜而底端为重力势能的零势能点,已知下滑过程中木块的机械能和动能陆位
移变化的关系图线如图乙所示,下列说法正确的是
裙
甲
A木块下滑过程中,重力势能减少了2E
我木块受到的摩藤力大小为5
C术块与面问的功摩擦因数为停
卫.当木块下滑,时,其动能和重力势能相等
8知图所示,原量为M,长度为L的小车静止在光滑水平面上,质量为m的小物块(可视
为质点》放在小车的昼左端,现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始
做直线运动,当小物块滑到小车的最右南时,小车运动的离为x,小物块程小车之可的
滑动摩擦力为「,此过程中,下列结论正确的图
A.小物块到达小车是右端时,其动能为(F一F)(L十x)
玉摩擦力对小物块所敏的功为L
C,小物块到达小车量右端时,小车的动能为f
D小物块和小车组成的系统杭械能增加量为.F(L十x)
及.如图所示MN为半径R一心.8m、园定于轻直平面内的,光滑圆管执道,轨道上蝎切线
水平,O为到心,OP为水平桌面,M,O,P三点在同一水平线上,M的下操与轨道相如
处故置竖直向上的弹簧枪,观发射近量为m一5其的小钢珠,小钢民从M点离开弹簧绘,
从N点飞出落到距)点为2R的Q点。不计空气阻力,重力如速度g取10m/2.则下
列说法正确的是
A小钢珠落到Q点前嗣间,重力的功率为0.2W
B小削球到达N点时,对上管撞的压力大小为0.5N
C小钢保从N点到Q点的运动时间为心4s
口弹簧轮储存的弹性势能为Q.12J
学科素养周测评(十二)物理第3页(共8页)
衡水真
10.如图所示,水平传送德以8m/4的园定速率道时针运转,它与两侧的水平轨道分别相
切于A,B两点,物块(可视为质点)以初速度从B点滑上传远带,与轨道左瑞的竖
直周定板P隧罐(无机械能损失)返国到B点,已知物块与传送棒,轨道可的动摩
擦图数均为4.2,且AB一6m,AP一5m,重力加速度g意10m/。物块的初速度
可能是
A.6 m/s
且7m/s
C.8 m/s
D 10 m/s
二,非法择孤:本共5小题,共0分。
11,(7分)某月学用如图甲所示的装置验证轻质弹簧和小物块(带有意光条)组成的系统杭城
能子征。图中儿电门安装在铁架台上且位置可调。小物块释放前,联线与轻质弹簧和小
物块的拴接点(A,B)在间一水平线上,且经质弹簧处于原长。滑轮质量不计且带轮凹情
中徐有润滑油,以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。小物块连
同试光条的总质量为m,轻质弹舞的劲度系数为克,重力加速度大小为:,这光条的宽虔
为d,小物块释成点与光电门之可的距离为(d远远小于)。现将小物块由静止释成,
记康小将块道过光电门的间。(经质弹黄的性纱能E一之:为弹清的形变
电门
(1)改变光电门的位置,重复实验,每次小物染均从B点由静止释放,记豪多组/和对
应的时捐:作出子1图像如雨乙所示,若要验证轻腰弹黄和小物块组成的系统机
械能守恒,期在误差允许的花围内,需要验证正确的关系式量
d
-点+
(2)在(1)中的条件下,/取某个值时,可以使小物块过充电门时的速度量大,煤速虞
最大值为(月生:g表示)。
蹈密在
学科素养周测浮十二)物理第4页(共8页
(3》在《1)中的条件下,当/=1和?-时,小物块通过光电门时轻质弹簧具有的0性
势能分别为E,E,则Ea一E=
(用、.k表示),
1么{9分)某实验小组利用如图甲质示装置验证机械能守何定律,气终导轨上有平行于导
轨的标尺,在导轨上架投两个光电门1、2,滑块上侧国定一整直遗光条,带块左侧所鞋
细线饶过定饼轮与钩码相连:细线与导轨平行,光电门1围定,其中心与际尺的0刻度
线齐。实验操作如下,
定清轮气华导
光纯12光地U找速元¥
树节伊国节良随纪
(1)如图乙所示,用游标卡尺周出遮光条的宽度d一
0123cm
(2)实验时,接通气那后,在晕轨上轻放滑块,轻推一下滑块,使其从导轨右端向左运
功,发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调
节糗闭使导轨右端
(填升高”或“降低)一些
(3)在滑块上挂上细线与钩码,接通气源,将常块从导轨右精由静止释放,由数字计时
器读出落光条道过光电门1,2的时间分湖为11,:,由标尺读出光电门2中心所在
位置的刻度工。
(4》用天平测出滑块和意光条的总质量M及钩码的质量网,遮光条的宽度用d表示,
重力加速度大小为以,滑块运动过程中构码始降未着地。用以上物理量可出验证机
械能守伍定律的关系式:
(5)多次皮变光电门2的位置,面复3)的声课,实将中M一0.9g,m一Q1kg,利用所测
数据,作出
工关系图绿如图丙所示,则当地重力短速政大小为
回/s'(结
果保留三位有效数字)
号4m
22
1
06
4
学科素养周测评(十二)物理第$页(共8夏)
衡水真见
13.(12分)如图所示,顺角为的光滑解面固定在水平地而上,动度系数为k的轻弹簧一
喇隔定在斜而底璃,另一骑与质量为郴的物换A连接,物块A右端接一相线,细线平
行于斜面烧过斜面墙的光滑轻质定带轮与物块B相连。开始时托住物块B使细线
合好韩直且张力为0,然后由静止释放物块B。当B的置量也为两时,物块A沿斜面
向上经过P点(图中表标出)时速度最大。已知重力加速度大小为g,求:
(1)弹簧第一次恢复原长时细线上张力的大小。
(2)如果B的质量为2m,A沿斜的向上经过P点时物块B的速度大小。
密程
学科素养周测源(十二)物理第分页(共B页1
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14.(14分》知图所示,一个可视为质点,质量m=1kg的小物块,从平台上的A点以,=
3m/:的初速度水平抛出:,恰好无轻撞地从C点注人固定完滑图沉道,最后小物块
滑上繁靠轨道末端D点的质量M一2g的长木板,并杵好能到达长木板的左端。已
知长木板的上表面与圆题轨道米烟的切线相平,圆流轨道的半轻反一号®,风氧铁道
应的圆心角为,小物块与长木板同的动摩藏因数:=Q5,长木板与地面间的功深
擦因数:一0.1,不计空气阻力,取重力如速度大小g一10m/s,面一0.8。求
(1)小物块滑土长木时的速度大小。:
[2)小物块与长木板间因摩擦产生的热量Q。
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衡水真蹈密在
5,《18分)科技节上某中学科技杜因设计了一个影直面物道复显,如图所示,该模数由一
个半径R=0,5m的光番四分之一图翼轨道和一个周定半径=05m的”S"形光滑
管道以及一个倾角可调的斜直轨道构成。现从圆置轨道的顶陶A点由静止释放一个
质量m一0.5kg的小球,小球从B点水平进人“S”彩管道,该管道B.C两管口划线水
平,010,为两细管通属心,0,O:连线与竖直线间的夹角。=10.在光带水平轨道
CD中属静止放置一个质量也为Q5g的小带块,小滑块与小球发生弹性董撞冲上与
水平雀平微连接的是够长便斜直轨道,不计小滑块经过D点处的机横能测失,直轨道
DE的顿角可以在0到0可调节,小滑块与直轨道DE间的动摩擦因数以=Q.75,
已知n53”=4,8,%53=Q5,重力加速度g取10用/网,求:
()小球运动到B点时对管道作用力的大小和方向,
(2)若8一53,小情块在直轨道DE上经过的总路程x
《3)写出母取不同值时,小滑块在装道DE上克服降报力所做的动W与9的关系。
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