内容正文:
连城一中2026—2027学年上期高三月考1物理试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北京时间2024年8月5日,在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中,由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌,打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是( )
A. 3分27秒46表示时刻
B. 各队中中国队的平均速率最大
C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
2. ETC是电子不停车收费系统的简称,常见于高速公路出入口,只要在车挡风玻璃上安装一个打卡装置,就能实现快速收费,提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运动过程的速度—时间图像,其中时间内的图线是一条平行于轴的直线,则( )
A. 汽车在时间内做匀减速直线运动
B. 汽车在时间内处于静止状态
C. 汽车在和时间内的加速度方向相同
D. 汽车在和时间内的速度方向相反
3. 如图所示,在天花板的某点处竖直固定一根轻杆a,杆的下端有一个不计大小的轻质定滑轮O。一根跨过滑轮O的细线下端系一个重为G的物体,在细线A端施加拉力F使物体保持静止,OA与竖直方向的夹角为θ=60°。不计一切摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 细线弹力大小为2G B. a杆对滑轮的作用力大小为G
C. a杆对滑轮的作用力方向沿着杆竖直向上 D. a杆对滑轮的作用力大小为G
4. 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是( )
A. 黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B. 木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C. 传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D. 木炭包与传送带间的动摩擦因数越大,径迹的长度越短
二、双项选择题:本題共4小題,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子,并对光电子进行分析的科研仪器,用某一频率的X光照射某种金属表面,逸出了光电子,若增加此X光的强度,则( )
A. 该金属逸出功增大 B. X光的光子能量不变
C. 逸出的光电子最大初动能增大 D. 单位时间逸出的光电子数增多
6. 甲、乙两物体从同一地点出发且在同一条直线上运动,它们的位移—时间(x-t)图像如图所示,由图像可以看出在0到5 s内( )
A. 4 s时甲、乙两物体相遇
B. 甲、乙两物体始终同向运动
C. 甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
D. 甲物体的速率始终大于乙物体的速率
7. 如图所示,某健身者右手拉着抓把沿水平方向从图示位置B缓慢移动到位置A,不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,A、B、重物共面,则重物上升过程中( )
A. 绳子的拉力大小不变
B. 该健身者所受合力逐渐减小
C. 该健身者对地面的压力逐渐减小
D. 该健身者对地面的摩擦力逐渐增大
8. 模拟失重环境的实验舱,通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出,上升到最高点后回落,再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中,受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大,f随时间t的变化如图所示(向上为正)。下列说法正确的是( )
A. 从t1到t3,实验舱处于电磁弹射过程
B. 从t2到t3,实验舱加速度大小减小
C. 从t3到t5,实验舱内物体处于失重状态
D. t3时刻,实验舱达到最高点
三、填空题(共9分)
9. 一质点从某一高度自由下落,落地时的速度为30m/s,g取10m/s2,则该物体下落的高度_____m,下落的时间_____s,下落过程的平均速度______m/s。
10. 核污水中常含有氚等放射性核素,处置不当将严重威胁人类安全。氚衰变的半衰期长达12.5年,衰变方程为,其中是质量可忽略不计的中性粒子,Z=___________,A=___________。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海,即使经过50年,排入海中的氚还剩___________m(用分数表示)。
11. 一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环过程后回到状态A,其图如图所示。完成一次循环,气体内能_________(填“增加”“减少”或“不变”),气体对外界_________(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体______(填“吸热”“放热”“不吸热”或“不放热”)。
四、实验题(共12分)
12. 某科技兴趣小组用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力之间关系”的实验,图中的拉力传感器随时可以将小车所受细绳的拉力显示在与之连接的电脑上并进行记录,其中小车的质量为,沙和沙桶的质量为,小车的运动情况通过打点计时器在纸带上打点记录。
(1)对于该实验,以下说法中正确的是
A. 该实验需要平衡小车受到的阻力
B. 实验过程中需要始终保持远大于
C. 小车与定滑轮之间的细线与长木板平行
(2)如图乙所示是实验过程中得到的纸带;、、、、、、是选取的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出,打点计时器使用的电源频率,则小车的加速度______(结果保留2位有效数字)。
(3)若调整长木板水平,由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示,纵截距为,横轴截距为,则小车的质量_____(结果用、表示)。
13. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条AO的一端A固定,另一端O点拴有细绳套。
(1)某次实验中,弹簧秤指针位置如图甲所示,其读数为___N;实验中用Oa、Ob确定两分力方向,其中标记不妥的是____(填“a”或“b”)点。
(2)图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是____。
(3)实验测得所画平行四边形对角线对应的值为2.60 N,用一个弹簧测力计拉到O点的数值为2.50 N,则此次实验的相对误差为____(结果保留一位有效数字)。
五、解答题(12+13+14=39分)
14. 高速公路上避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动,求:
(1)该车沿斜坡运动的平均速度大小?
(2)该车冲上时的初速度大小?
(3)该车冲上斜坡过程的加速度大小?
15. 如图所示,冰坡AB与水平地面平滑连接,某人乘坐冰车从冰坡上的A点由静止开始下滑,并在水平地面上滑行一段距离后停在C点。已知冰坡的倾角为,AB的长度为,BC的长度为,不计冰坡对冰车的阻力,忽略空气阻力,重力加速度的大小g取。求
(1)冰车从A点滑行到B点的时间t;
(2)冰车与水平地面间的动摩擦因数。
16. 我国计划在2030年前后实现航天员登月。登月的最后阶段需要用到登陆舱,假设登陆舱整体的质量为m=3×103kg,从距月球表面高h=96m处做自由落体运动,下落到一定高度后登陆舱的发动机点火反推,假设发动机的反推作用力大小恒定,当登陆舱速度减为零时恰好落到月球表面,整个过程所用时间为t0=12s。月球表面附近的重力加速度约为g月=1.6m/s2,求:
(1)登陆舱在整个过程中的最大速率;
(2)登陆舱减速过程所用的时间;
(3)登陆舱减速时发动机的推力大小。
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连城一中2026—2027学年上期高三月考1物理试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北京时间2024年8月5日,在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中,由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌,打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是( )
A. 3分27秒46表示时刻
B. 各队中中国队的平均速率最大
C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.中国队以3分27秒46的成绩,夺得巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛金牌,可知3分27秒46表示一段时间间隔,A错误;
B.米混合泳的总路程不变,中国队游全程所用时间最小, 由平均速率公式可知,中国队的平均速率最大,B正确;
C.质量是物体惯性的量度,潘展乐在加速冲刺过程中质量不变,因此其惯性不变,C错误;
D.研究潘展乐的入水动作时,潘展乐的形体和大小不能忽略,因此不可以将其看成质点,D错误。
故选B。
2. ETC是电子不停车收费系统的简称,常见于高速公路出入口,只要在车挡风玻璃上安装一个打卡装置,就能实现快速收费,提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运动过程的速度—时间图像,其中时间内的图线是一条平行于轴的直线,则( )
A. 汽车在时间内做匀减速直线运动
B. 汽车在时间内处于静止状态
C. 汽车在和时间内的加速度方向相同
D. 汽车在和时间内的速度方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知图像的斜率表示加速度,时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故时,汽车做匀减速直线运动,故A正确;
B.内,汽车做匀速直线运动,故B错误;
C.内加速度为负,内加速度为正,故和内,汽车加速度方向相反,故C错误;
D.和内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,在天花板的某点处竖直固定一根轻杆a,杆的下端有一个不计大小的轻质定滑轮O。一根跨过滑轮O的细线下端系一个重为G的物体,在细线A端施加拉力F使物体保持静止,OA与竖直方向的夹角为θ=60°。不计一切摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 细线弹力大小为2G B. a杆对滑轮的作用力大小为G
C. a杆对滑轮的作用力方向沿着杆竖直向上 D. a杆对滑轮的作用力大小为G
【答案】B
【解析】
【详解】A.对物体分析可知,细线弹力与其重力平衡,所以细线弹力大小为G,故A错误;
BCD.由于滑轮两侧细线中弹力大小相等,所以两侧细线弹力的合力F方向位于两侧细线夹角的平分线上,根据对称性可知两侧细线弹力的合力大小为
方向与竖直方向夹角为30°斜向左下。对滑轮根据平衡条件可知a杆对滑轮的作用力与F平衡,其大小也为,方向与竖直方向夹角为30°斜向右上,故B正确,CD错误。
故选B。
4. 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是( )
A. 黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B. 木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C. 传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D. 木炭包与传送带间的动摩擦因数越大,径迹的长度越短
【答案】D
【解析】
【详解】A.木炭包在传送带上先做加速运动后做匀速运动,在加速过程中木炭包和传送带出现相对位移,且传送带位移大,黑色的径迹将出现在木炭包的右侧,A项错误;
BCD.由
s相=s传送带-s木炭包=vt-=×=
传送带运动的速度越大或木炭包与传送带间的动摩擦因数越小,径迹的长度越长,B、C两项错误,D项正确。
故选D。
二、双项选择题:本題共4小題,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子,并对光电子进行分析的科研仪器,用某一频率的X光照射某种金属表面,逸出了光电子,若增加此X光的强度,则( )
A. 该金属逸出功增大 B. X光的光子能量不变
C. 逸出的光电子最大初动能增大 D. 单位时间逸出的光电子数增多
【答案】BD
【解析】
【详解】A.金属的逸出功是金属的自身固有属性,仅与金属自身有关,增加此X光的强度,该金属逸出功不变,故A错误;
B.根据光子能量公式可知增加此X光的强度,X光的光子能量不变,故B正确;
C.根据爱因斯坦光电方程
可知逸出的光电子最大初动能不变,故C错误;
D.增加此X光的强度,单位时间照射到金属表面的光子变多,则单位时间逸出的光电子数增多,故D正确。
故选BD。
6. 甲、乙两物体从同一地点出发且在同一条直线上运动,它们的位移—时间(x-t)图像如图所示,由图像可以看出在0到5 s内( )
A. 4 s时甲、乙两物体相遇
B. 甲、乙两物体始终同向运动
C. 甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
D. 甲物体的速率始终大于乙物体的速率
【答案】AD
【解析】
【详解】A.位移—时间图像中,两条图线相交表示两物体在同一时刻位于同一位置。图中甲、乙图线在时相交于,所以时两物体相遇,故A正确;
B.位移—时间图像的斜率表示速度方向。甲在内图线斜率为正,后斜率为负,运动方向发生改变;乙的图线斜率始终为正。因此两物体并非始终同向运动,故B错误;
C.由图可读出内甲、乙的位移分别为和。由平均速度定义,甲物体的平均速度为
代入数据得
乙物体的平均速度为
代入数据得
所以甲物体的平均速度小于乙物体,故C错误;
D.位移—时间图像的斜率绝对值表示速率。甲在内的速率为,在内的速率为;乙的速率始终为。各段比较可知甲物体的速率始终大于乙物体,故D正确。
故选AD。
7. 如图所示,某健身者右手拉着抓把沿水平方向从图示位置B缓慢移动到位置A,不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,A、B、重物共面,则重物上升过程中( )
A. 绳子的拉力大小不变
B. 该健身者所受合力逐渐减小
C. 该健身者对地面的压力逐渐减小
D. 该健身者对地面的摩擦力逐渐增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.重物缓慢上升,可视为始终处于平衡状态。对重物(及与其相连的滑轮)受力分析,重力和承重绳段数均不变,故绳子的拉力大小不变,故A正确;
B.健身者移动缓慢,各时刻可视为平衡,所受合力始终为零,并非逐渐减小,故B错误;
C.设绳子与水平方向的夹角为。手从移到时,绳子的水平距离增大,故逐渐减小。健身者竖直方向平衡,有
所以
因减小且不变,逐渐增大,即健身者对地面的压力逐渐增大,故C错误;
D.健身者水平方向平衡,有
因逐渐减小且不变,逐渐增大,故D正确。
故选AD。
8. 模拟失重环境的实验舱,通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出,上升到最高点后回落,再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中,受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大,f随时间t的变化如图所示(向上为正)。下列说法正确的是( )
A. 从t1到t3,实验舱处于电磁弹射过程
B. 从t2到t3,实验舱加速度大小减小
C. 从t3到t5,实验舱内物体处于失重状态
D. t3时刻,实验舱达到最高点
【答案】BD
【解析】
【详解】A.取竖直向上为正方向,设实验舱质量为,图中空气阻力的竖直分量为;空气阻力始终与速度方向相反,其大小随速率增大而增大,因此时实验舱向上运动,时实验舱向下运动,时实验舱速度为零。
从到,空气阻力方向向下且大小增大,说明实验舱向上运动且速率增大,处于电磁弹射加速过程;从到,空气阻力仍向下,但大小逐渐减小,说明实验舱向上运动且速率减小,处于射出后的减速上升过程,故A错误;
B.从到,实验舱射出后受到重力和向下的空气阻力,设加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
该过程中逐渐减小,因此实验舱加速度大小逐渐减小,故B正确;
C.从到,空气阻力方向向上且大小增大,实验舱加速下降,舱内物体处于失重状态;从到,空气阻力方向向上且大小减小,说明实验舱在电磁制动作用下减速下降,加速度方向向上,设舱内物体质量为、受到的支持力为,根据牛顿第二定律有
解得
此时舱内物体处于超重状态,因此从到并非始终处于失重状态,故C错误;
D.前空气阻力向下,实验舱向上运动;后空气阻力向上,实验舱向下运动,且时空气阻力为零、速度为零,因此时实验舱到达最高点,故D正确。
故选BD。
三、填空题(共9分)
9. 一质点从某一高度自由下落,落地时的速度为30m/s,g取10m/s2,则该物体下落的高度_____m,下落的时间_____s,下落过程的平均速度______m/s。
【答案】 ①. 45 ②. 3 ③. 15
【解析】
【详解】[1]根据速度-位移公式
解得物体下落的高度为
[2]下落的时间为
[3]下落过程的平均速度
10. 核污水中常含有氚等放射性核素,处置不当将严重威胁人类安全。氚衰变的半衰期长达12.5年,衰变方程为,其中是质量可忽略不计的中性粒子,Z=___________,A=___________。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海,即使经过50年,排入海中的氚还剩___________m(用分数表示)。
【答案】 ①. 2 ②. 3 ③.
【解析】
【详解】[1][2]根据电荷数守恒和质量数守恒可得
[3]经过50年,排入海水中的氚的剩余质量为
11. 一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环过程后回到状态A,其图如图所示。完成一次循环,气体内能_________(填“增加”“减少”或“不变”),气体对外界_________(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体______(填“吸热”“放热”“不吸热”或“不放热”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 做正功 ③. 吸热
【解析】
【详解】[1]完成一次循环,回到初始状态,理想气体温度不变,而一定质量的气体的内能仅由温度决定,所以整个过程气体的内能不变;
[2][3]对p-V图像来说,图像与坐标轴所围图形的面积表示气体做功情况,其中从A→B→C的过程气体的体积减小是外界对气体做功的过程,从C→D→A的过程气体的体积增大,是气体对外做功的过程,且从C→D→A的过程图像与坐标轴所围的面积大于从A→B→C的过程图像与坐标轴所围的面积,即气体对外做的功大于外界对气体做的功,则整个过程中表现为气体对外界做正功;根据热力学第一定律
因为,可知因
W<0
则
Q>0
所以气体从外界吸收热量。
四、实验题(共12分)
12. 某科技兴趣小组用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力之间关系”的实验,图中的拉力传感器随时可以将小车所受细绳的拉力显示在与之连接的电脑上并进行记录,其中小车的质量为,沙和沙桶的质量为,小车的运动情况通过打点计时器在纸带上打点记录。
(1)对于该实验,以下说法中正确的是
A. 该实验需要平衡小车受到的阻力
B. 实验过程中需要始终保持远大于
C. 小车与定滑轮之间的细线与长木板平行
(2)如图乙所示是实验过程中得到的纸带;、、、、、、是选取的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出,打点计时器使用的电源频率,则小车的加速度______(结果保留2位有效数字)。
(3)若调整长木板水平,由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示,纵截距为,横轴截距为,则小车的质量_____(结果用、表示)。
【答案】(1)AC (2)0.70
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.为了使小车受到的合力等于细线拉力,该实验需要平衡小车受到的阻力,故A正确;
B.由于细线拉力可以通过力传感器测得,所以实验过程中不需要始终保持远大于,故B错误;
C.为了保证小车运动过程中,细线拉力恒定不变,应调节小车与定滑轮之间的细线与长木板平行,故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度为
【小问3详解】
若调整长木板水平,以小车为对象,根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得小车的质量为
13. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条AO的一端A固定,另一端O点拴有细绳套。
(1)某次实验中,弹簧秤指针位置如图甲所示,其读数为___N;实验中用Oa、Ob确定两分力方向,其中标记不妥的是____(填“a”或“b”)点。
(2)图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是____。
(3)实验测得所画平行四边形对角线对应的值为2.60 N,用一个弹簧测力计拉到O点的数值为2.50 N,则此次实验的相对误差为____(结果保留一位有效数字)。
【答案】(1) ①. 3.50 ②. b
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]弹簧测力计指针位于和的中间第五小格,每个小格表示,故读数为
[2]用,确定分力方向时,标记点应与保持足够距离,以减小确定直线方向的误差。图中点距较近,标记不妥,因此应选。
【小问2详解】
图乙中,是由,按平行四边形定则作出的合力,表示用一个弹簧测力计直接沿橡皮条方向拉到点时的实际合力。橡皮条平衡时,实际合力必须与共线,所以方向一定沿的是。
【小问3详解】
取单个弹簧测力计的读数作为比较基准,相对误差定义为
作图值为,实测值为,所以相对误差为
所以相对误差为。
五、解答题(12+13+14=39分)
14. 高速公路上避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动,求:
(1)该车沿斜坡运动的平均速度大小?
(2)该车冲上时的初速度大小?
(3)该车冲上斜坡过程的加速度大小?
【答案】(1)15m/s (2)30m/s
(3)3m/s2
【解析】
【小问1详解】
(1)根据平均速度公式,可得该车沿斜坡运动的平均速度大小为
【小问2详解】
(2)根据平均速度推论
可知该车冲上时的初速度大小为
【小问3详解】
(3)根据加速度的定义式,可知该车冲上斜坡过程的加速度为
加速度的大小为3m/s2。
15. 如图所示,冰坡AB与水平地面平滑连接,某人乘坐冰车从冰坡上的A点由静止开始下滑,并在水平地面上滑行一段距离后停在C点。已知冰坡的倾角为,AB的长度为,BC的长度为,不计冰坡对冰车的阻力,忽略空气阻力,重力加速度的大小g取。求
(1)冰车从A点滑行到B点的时间t;
(2)冰车与水平地面间的动摩擦因数。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设冰车在冰坡上做匀加速运动的加速度为,时间为t,根据牛顿第二定律可得
解得
由运动学公式得
解得冰车从A点滑行到B点的时间为
【小问2详解】
设冰车经过B点时的速度为,则有
在水平地面上做匀减速运动的加速度为,根据牛顿第二定律可得
根据运动学公式可得
联立解得
16. 我国计划在2030年前后实现航天员登月。登月的最后阶段需要用到登陆舱,假设登陆舱整体的质量为m=3×103kg,从距月球表面高h=96m处做自由落体运动,下落到一定高度后登陆舱的发动机点火反推,假设发动机的反推作用力大小恒定,当登陆舱速度减为零时恰好落到月球表面,整个过程所用时间为t0=12s。月球表面附近的重力加速度约为g月=1.6m/s2,求:
(1)登陆舱在整个过程中的最大速率;
(2)登陆舱减速过程所用的时间;
(3)登陆舱减速时发动机的推力大小。
【答案】(1)16m/s
(2)2s (3)2.88×104N
【解析】
【小问1详解】
设登陆舱在整个过程中的最大速率为v,则
代入数据解得
【小问2详解】
登陆舱做自由落体运动的时间为
所以减速过程所用的时间为
【小问3详解】
登陆舱减速时的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
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