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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年教科新版必修2物理上册阶段测试试卷982考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、如图所示,倾角为30°的粗糙斜面与倾角为60°的足够长的光滑斜面对接在一起,两斜面上分别放有质量均为的物块甲和乙,两物块通过一跨过定滑轮的细线连在一起。在平行于斜面的拉力的作用下两物块均做匀速运动(细线保持拉直状态),从图示位置开始计时,在甲物块与滑轮相碰前的一段时间内,下面的图象中,表示每个物块所通过的路程,表示两物块组成的系统的机械能。表示甲物块克服摩擦力所做的功,表示两物块组成的系统的重力势能(以对接处为零势能面),表示拉力对乙物块所做的功;则图象中所反映的关系不正确的是()

A.B.C.D.2、中国原创科幻电影《流浪地球2》近期火爆全球,片中高耸入云、连接天地的太空电梯运行场景令人震撼,其通过高强度缆绳将地球同步轨道上的空间站与其正下方赤道上的固定物连接在一起,在引力的作用下,缆绳处于紧绷状态。若载满乘客的太空电梯因机械故障悬停在缆绳中间处,下列说法正确的是()A.悬停时太空电梯所受合外力为零B.悬停时电梯内乘客处于完全失重状态C.悬停时太空电梯的速度大于空间站的速度D.悬停时太空电梯的速度小于在同样高度绕地球做圆周运动的卫星的速度3、如图所示,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球(可看做质点)。此时释放点到水平地面的距离空气阻力忽略不计,取重力加速度小球被释放后,在空中运动过程中,其动能将()

A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.先减小,再增大4、下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是加速度不变的运动C.一对相互作用力做功一定是等大且正负号相反D.当物体做曲线运动时,所受的合外力做功一定不为零5、如图所示,粗细均匀的U形管内装有同种液体,在管口右端用盖板A密闭,两管内液面的高度差为h,U形管中液柱的总长为4h。现拿去盖板A,液体开始流动,不计液体内部及液体与管壁间的阻力,则当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度是()

A.B.C.D.6、当前我国“高铁”事业发展迅猛.假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下,在水平轨道上由静止开始启动,其图象如图所示,已知在0~t1时间内为过原点的倾斜直线,t1时刻达到额定功率P,此后保持功率P不变,在t3时刻达到最大速度v3;以后匀速运动.下列判断正确的是()

A.从0至t3时间内,列车一直匀加速直线运动B.t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度C.在t3时刻以后,机车的牵引力为零D.该列车所受的恒定阻力大小为7、卫星电话信号需要通地球同步卫星传送.如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105m/s)A.0.1sB.0.25sC.0.5sD.1s评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)8、世界上没有永不谢幕的传奇,NASA的“卡西尼”号探测器进入图形探测任务的最后篇章。据NASA报道,“卡西尼”4月26日首次到达土星和土星内环(碎冰块、岩石块、尘埃等组成)之间,并在近圆轨道做圆周运动。在极其稀薄的大气作用下,开启土星探测之旅的。最后阶段“大结局”阶段。这一阶段将持续到九月中旬,直至坠向土星的怀抱。若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用,则()

A.4月26日,“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度小于内环的角速度B.4月28日,“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率大于内环的速率C.5月6月间,“卡西尼”的动能越来越大D.6月到8月间,“卡西尼”的动能、以及它与火星的引力势能之和保持不变9、一运动物体在相互垂直的两个方向上的运动规律分别是:x=3t(m),y=4(m),则下列说法正确的是()A.物体在x方向做匀速直线运动B.物体的运动轨迹是直线C.物体的运动轨迹是曲线,加速度为8m/D.t=0s时物体的速度为零10、关于如图所示的四种圆周运动模型;下列说法正确的是()

A.如图甲所示,汽车安全通过拱桥最高点时,车对桥面的压力不可能大于车的重力B.如图乙所示,在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力C.如图丙所示,轻质细杆一端固定一小球,绕另一端O点在竖直面内做圆周运动,在最高点小球所受的弹力方向一定向上D.如图丁所示,火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时,车轮可能对内轨有侧向压力11、太空电梯的原理并不复杂,与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站,并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连,在引力和向心加速度的相互作用下,绳索会绷紧,宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空,这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示,假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站a,相对地球静止,卫星b与同步空间站a的运行方向相同,此时二者距离最近,经过时间t之后,a、b第一次相距最远。已知地球半径R,自转周期T;下列说法正确的是()

A.太空电梯各点均处于失重状态B.b卫星的周期为C.太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比D.太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心距离成正比12、2022年11月29日,神舟十五号飞船在酒泉发射成功,次日凌晨对接于空间站组合体的前向对接口。至此,中国空间站实现了“三大舱段”+“三艘飞船”的最大构型,天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号货运飞船、神舟十四号、神舟十五号载人飞船同时在轨。神舟十五号航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号的三名航天员实现了首次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动,已知空间站离地面高度约为地球半径约为下列说法正确的是()

A.神舟十五号飞船运载火箭发射过程中,航天员处于完全失重状态B.由于对接后空间站的总质量增加,会造成飞船的运行周期增大C.空间站运行的向心加速度与地球表面重力加速度之比约为D.考虑稀薄大气阻力,若空间站没有进行动力补充,运行速度会越来越大13、如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平向右拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等;则()

A.时刻物块A的加速度最大B.时刻物块A的动能最大C.时刻后物块A做反向运动D.时间内F的功率逐渐增大14、物块先沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点,后沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点,如图所示。物块与两轨道的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处撞击的因素;则在物块整个下滑过程中()

A.物块受到的摩擦力相同B.沿轨道1下滑时的位移较小C.物块滑至B点时速度大小相同D.两种情况下损失的机械能相同评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)15、一辆质量为2.0×103kg的汽车在平直公路上行驶,若汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N,且保持功率为80kW。则:汽车在运动过程中所能达到的最大速度_____;汽车的速度为5m/s时的加速度_____;汽车的加速度为0.75m/s2时的速度_____。16、平抛运动的位移与轨迹。

(1)水平位移:x=______

(2)竖直位移:y=______

(3)轨迹方程:由两式消去时间t,可得平抛运动的轨迹方程为由此可知平抛运动的轨迹是一条______。17、人类正在研制太空电梯,如果能够成功,人类将可以通过电梯到达太空,来一次太空之旅。如图所示,现假设在赤道平面内有垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯随地球一起自转,角速度为电梯顶端可超过地球的同步卫星高度。一人乘坐电梯向太空运动,途中停留三个点,其中点在同步卫星轨道上,离地高度为已知地球半径质量万有引力常量人的质量A点距地面高为那么,人在点受到电梯的力方向为____________(填竖直向上或竖直向下),大小为___________,点受到电梯作用力大小为__________,点到地面高度人若停留在点。受到电梯作用力方向____________(填竖直向上或竖直向下)大小为___________。

18、如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。(g取10m/s2)求:A点与O点的距离为________,运动员离开斜面的最大距离为________.

19、一段河流的两岸是互相平行的直线,河宽水流速度小船的静水速度若小船用最短的时间过河,过河时间为_________s。若小船以最短的路程过河,过河时间为________s。20、粒子静止能量为当它高速运动时,其总能量为已知那么此粒子运动的速率与真空中光速之比=___________;其动能与总能量之比=___________。21、一物块置于光滑的水平面上,受方向相反的水平力F1,F2作用从静止开始运动,两力随位移x变化的规律如图,则位移x=______m时物块的动能最大,最大动能为_____J.22、地球赤道上有一物体随地球的自转,向心加速度为a1,近地卫星的向心加速度为a2,地球的同步卫星向心加速度为a3,设地球表面的重力加速度为g,则a2______a3,a1______g(选填“大于”、“小于”或“等于”)。评卷人得分四、作图题(共4题,共20分)23、如图所示,在一内壁光滑环状管道位于竖直面内,其管道口径很小,环半径为R(比管道的口径大得多)。一小球直径略小于管道口径,可视为质点。此时小球滑到达管道的顶端,速度大小为重力加速度为g。请作出小球的受力示意图。

24、图甲为抛出的石子在空中运动的部分轨迹,图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分运动轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向.(不计空气阻力)

25、一个物体在光滑水平面上运动,其速度方向如图中的v所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。到达B点时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同。达到C点时,合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹,并标出B点、C点和D点。

26、在图的实验中,假设从某时刻()开始,红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10与此同时,玻璃管向右沿水平方向匀加速平移,每1s内的位移依次是4122028在图所示的坐标系中,y表示蜡块在竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,时蜡块位于坐标原点。请在图中标出t等于1s;2s、3s、4s时蜡块的位置;并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。

评卷人得分五、实验题(共1题,共5分)27、如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的水平圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小,图乙是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度大小v的关系时做出的图像。

(1)在这个实验中,利用了___________(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来研究。

(2)根据乙图可得出向心力F和圆柱体线速度大小v的关系式为___________。

(3)为了研究F与r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持___________不变。

(4)若该实验数据是在保持圆柱体质量不变、半径恒为r=0.1m的条件下得到的,再规范作图得出图线,如乙图所示,则该实验所用圆柱体的质量为___________kg。

评卷人得分六、解答题(共4题,共12分)28、小船在100m宽的河中横渡;当小船船头垂直河岸行驶渡河时,经过20秒时间,小船到达正对岸下游60m的位置。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,假设河岸平直。求:

(1)河水流动的速度大小;

(2)小船在静水中的速度大小;

(3)若调整船头方向,使小船到达正对岸,求小船渡河时间。29、2021年10月16日,我国发射了神舟十三号载人飞船,与空间站组合体完成自主快速交会对接,为我国空间站后续建造任务奠定基础。已知神舟十三号与空间站组合体完成对接后在轨道上运行可视为匀速圆周运动,它们的运行周期为T。已知它们的总质量为m,距地面的高度为h,地球半径为R,引力常量为G。求:

(1)地球的质量M;

(2)地球的第一宇宙速度v。30、利用万有引力定律可以测量天体的质量。

(1)测地球的质量,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G。若忽略地球自转的影响;求地球的质量。

(2)测“双星系统”的总质量,所谓“双星系统”,是指在相互间引力的作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B,如图所示。已知A、B间距离为L,A、B绕O点运动的周期均为T,引力常量为G;求A;B的总质量。

(3)测月球的质量,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成“双星系统”。已知月球的公转周期为T1,月球、地球球心间的距离为L1.你还可以利用(1);(2)中提供的信息;求月球的质量。

31、如图所示,电动机通过一轻绳牵引放在倾角为的斜面底部一质量为的静止物体,绳能承受的最大拉力为斜面的高度为物体与斜面间的动摩擦因数为电动机的最大输出功率为要将此物体由静止以最快的方式牵引到斜面顶端(已知此物体在接近斜面顶端时,已达到能达到的最大速度,物体所受拉力方向一直与斜面平行),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度求:

(1)物体的最大加速度;

(2)物体速度的最大值;

(3)物体运动到斜面顶端所需的时间。

参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】

AC.相同时间内两物块的位移大小相等,但斜面倾角不同

即任意段时间内,乙增加的重力势能大于甲减少的重力势能,系统的重力势能是增加的。而系统动能不变,则系统的机械能也是增加的,且通过相同的和大小相等;故两图线斜率相同,故AC正确,不符合题意;

BD.甲物块克服摩擦力所做的功

故图线为过原点的倾斜直线,同理图线亦为过原点的直线;故B正确,不符合题意,D错误,符合题意。

故选D。2、D【分析】【详解】

A.悬停时电梯做匀速圆周运动;故合外力不为零,故A错误;

BC.悬停时电梯与空间站其有相同的角速度,根据公式

因电梯做圆周运动的半径更小;故电梯速度小于空间站速度,加速度小于空间站加速度,不是完全失重状态,故B;C错误;

D.对于卫星有

可知离地球越远的卫星角速度和速度都越小;而悬停时电梯与同步卫星的空间站有相同的角速度,但与同样高度的卫星的角速度比同步卫星大(即比悬停时电梯的角速度大),同理可推得悬停时太空电梯的速度小于在同样高度绕地球做圆周运动的卫星的速度,故D正确。

故选D。3、A【分析】【详解】

小球释放后在空中做平抛运动,运动的速度越来越大,其动能

也越来越大;故A正确。

故选A。4、A【分析】【详解】

平抛运动的加速度等于重力加速度g,保持不变,则平抛运动是匀变速曲线运动,故A正确;匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心,方向改变,故B错误。一对相互作用力,其大小一定相等,方向相反,但其对应的位移不一定相等,所以其做功不一定是等大正负号相反,故C错误;当物体做曲线运动时,所受合外力一定不为零,但合外力做功不一定不为零,例如匀速圆周运动合外力就不做功。故D错误.5、A【分析】【详解】

设管子的横截面积为S,液体的密度为ρ。拿去盖板,液体开始运动,根据机械能守恒定律得

解得

故选A。6、D【分析】【详解】

A.v-t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动,从图中可知只有0-t1时段为倾斜直线,所以0-t1时段为匀加速直线运动;所以A错误.

B.在t2时刻,列车功率已经达到额定功率,牵引力已经减小了,加速度也减小了,所以在t2时刻的加速度要小于t1时刻的加速度;所以B错误.

C.在t3时刻以后;列车匀速运动,是处于受力平衡状态,牵引力等于阻力,而不是零,所以C错误.

D.当汽车达到最大速度时,汽车的牵引力和阻力大小相等,由P=Fv=fvm可得,所以D正确.故选D.

【点睛】

本题的关键是理解机车的启动过程,这道题是以恒定加速度启动,公式P=Fv,P指实际功率,F表示牵引力,v表示瞬时速度.当牵引力等于阻力时,机车达到最大速度.根据v-t图象要能判断机车所处的运动状态.7、B【分析】【详解】

根据有开普勒第三定律

已知月球和同步卫星的周期比为27:1,则月球和同步卫星的轨道半径比为9:1;同步卫星的轨道半径r=×3.8×105km=4.2×104km

所以接收到信号的最短时间

故选B。二、多选题(共7题,共14分)8、B:C【分析】【详解】

A.根据万有引力提供向心力

解得

“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的轨道半径小于内环的轨道半径;“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度大于内环的角速度,A错误;

B.根据万有引力提供向心力

解得

“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的轨道半径小于内环的轨道半径;“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率大于内环的速率,B正确;

C.根据万有引力提供向心力

解得

“卡西尼”的轨道半径越来越小;速度越来越大,动能越来越大,C正确;

D.“卡西尼”的轨道半径越来越小;动能越来越大,由于稀薄气体阻力的作用,动能与火星的引力势能之和机械能减小,D错误。

故选BC。9、A:C【分析】【分析】

【详解】

A.由x=3t(m)可知,物体在x方向位移随时间均匀变化;即物体做匀速直线运动,A正确;

BC.物体在y方向,y=4(m),可知位移随时间按抛物线规律变化,物体做匀加速直线运动,所以物体在x、y方向运动的合运动轨迹是曲线,其加速度为,m/s2,B错误,C正确;

D.由于物体在x方向做匀速直线运动,初速度应是3m/s,所以t=0时物体的初速度不是零;D错误。

故选AC。10、A:D【分析】【详解】

A.图甲汽车安全通过拱桥最高点时;重力和支持力的合力提供向心力,合力方向竖直向下,所以支持力小于重小球,故A正确;

B.在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球;受重力;弹力,故B错误;

C.图丙中轻质细杆一端固定的小球,当小球在最高点压力为零时,重力提供向心力,有

解得

当速度小于v时,杆对小球有支持力,方向竖直向上;当速度大于v时;杆对小球有拉力,方向竖直向下,故C错误;

D.图丁中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯通时;受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时,车轮对内外轨均无侧向压力,当火车的速度小于该速度时,车轮对内轨有侧向压力,故D正确。

故选AD。11、A:C【分析】【详解】

A.太空电梯各点随地球一起做匀速圆周运动;电梯上各点均处于失重状态,故A正确;

B.同步卫星的周期为

当两卫星a、b第一次相距最远时,满足

解得

故B错误;

CD.太空电梯相对地球静止,各点角速度相等,各点线速度

与该点离地球球心距离成正比;故D错误,C正确。

故选AC。12、C:D【分析】【详解】

A.神舟十五号飞船运载火箭发射过程中;加速度向上,航天员处于完全超重状态,故A错误;

B.根据

可得

可知飞船的运行周期不变;故B错误;

C.根据

空间站运行的向心加速度与地球表面重力加速度之比约为

故C正确;

D.考虑稀薄大气阻力;若空间站没有进行动力补充,将会做近心运动,引力做正功,运行速度会越来越大,故D正确。

故选CD。13、A:B【分析】【详解】

A.由图像可知,在t2时刻物块A受到的拉力最大;物块A受到的合力最大,由牛顿第二定律可得,此时刻物块A的加速度最大,故A正确;

B.由图像可知,在t1~t3时间内,物块A受到的合力一直做正功,物体动能一直增加,在t3时刻以后,合力做负功,物块动能减小,因此在t3时刻物块动能最大;故B正确;

C.由图像可知,在t2~t3时间内物体受到的合力与物块的速度方向相同;物块一直做加速运动,故C错误;

D.由图像可知,0~t1时间内拉力F小于最大静摩擦力;物体静止,拉力功率为零,故D错误。

故选AB。14、C:D【分析】【详解】

A.根据滑动摩擦力公式可得

结合图像可知

则物块受到的摩擦力不相同;A错误;

B.位移只跟初末位置决定;它们的初末位置相同,位移相等,B错误;

CD.如图所示。

可得

即物块从A点由静止下滑至底端B点,由1轨道和2轨道克服摩擦力做功相等,两种情况下损失的机械能相同,再由动能定理可得物块滑至B点时速度大小相同;CD正确。

故选CD。三、填空题(共8题,共16分)15、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]当牵引力F=f时;汽车的速度最大,则汽车在运动过程中所能达到的最大速度。

[2]根据。

F-f=ma其中。

联立解得汽车的加速度。

a=6.75m/s2[3]汽车的加速度为0.75m/s2时;根据牛顿第二定律。

F′-f=ma′其中。

解得。

v′=20m/s【解析】32m/s6.75m/s220m/s16、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】v0tgt2抛物线17、略

【分析】【分析】

【详解】

[3]由同步卫星的运行特点可知,当人处于B点时,人受到地球的引力恰好作为向心力,故人在B点时受到电梯作用力大小为0。

[1][2]当人处在A点时,引力大于所需向心力,故人在A点受到电梯的作用力为F1,方向竖直向上,由牛顿第二定律可得

整理得

[4][5]当人处在C点时,引力小于所需向心力,故人在C点受到电梯的作用力为F2,方向竖直向下,由牛顿第二定律可得

整理得【解析】竖直向上0竖直向下18、略

【分析】【详解】

[1]根据位移公式

A点与O点的距离为

[2]水平方向

垂直于斜面方向

运动员离开斜面的最大距离为

解得【解析】75m9m19、略

【分析】【详解】

[1]若小船用最短的时间过河,过河时间为

[2]若小船以最短的路程过河,则合速度

过河时间为【解析】486020、略

【分析】【详解】

[1]粒子静止时,有

粒子高速运动时,有

根据

可得

根据动质量和静质量的关系有

联立以上式子解得

[2]粒子的动能

则【解析】21、略

【分析】【分析】

【详解】

对物体进行受力分析,水平方向受F1和F2的作用,F1和F2方向相反且F1逐渐减小F2逐渐增大,物体做加速度越来越小的加速运动,当加速度减为0时,速度最大,动能最大.由图知x=2m时两力相等,此过程中两力的功可由图像面积求得分别为W1=15J,W2=-5J,由动能定理知最大动能为10J.【解析】2m10J22、略

【分析】【详解】

[1]万有引力提供向心力

解得

近地卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道,所以

[2]同步卫星和赤道上的物体同轴转动,根据可知

结合[1]中分析方法可知

所以【解析】大于小于四、作图题(共4题,共20分)23、略

【分析】【分析】

【详解】

小球滑到达管道的顶端,设小球受重力和管道的作用力,则

由于

所以

说明小球在管道最高点不受管道的作用力;仅受重力作用,故小球的受力示意图为。

【解析】24、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】25、略

【分析】【详解】

从位置A开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进方向看,下同)的合力,运动的轨迹位于F与v之间,做曲线运动;到达B时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同,所以受力的

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