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文档简介
…………○…………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年沪科版共同必修2物理上册月考试卷486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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶,水匀速流动,则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系,下列说法中正确的是()A.水流速度越大,路程越长,时间越长B.水流速度越大,路程越短,时间越短C.水流速度越大,路程越长,时间不变D.路程和时间都与水流速度无关2、一个物体自由下落,在第1s末、第2s末重力的瞬时功率之比为A.1:1B.1:2C.1:3D.1:43、质量为m的飞行员驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动,在轨道的最高点(飞行员在座椅的下方)和最低点时,飞行员对座椅的压力()A.是相等的B.相差C.相差D.相差4、如图所示,光滑木板长1m,木板上距离左端处放有一物块,木板可以绕左端垂直纸面的轴转动,开始时木板水平静止.现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动时,物块下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度g=10m/s2;则木板转动的角速度为()
A.B.C.D.5、如图所示;跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B立置).对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,下列说法中正确的是。
A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小C.在这个过程中,跳板的弹性势能先增加再减小D.在这个过程中,运动员所受重力对她做功的绝对值小于跳板的作用力对她做功的绝对值6、下列说法正确的是A.如果某力做的功越多,则该力的功率就越大B.如果取时间t非常小时,表示的就是瞬时功率C.当汽车输出功率P一定时,增大牵引力就会增大速度D.在平直公路上匀速行驶的汽车,受到的阻力越小则速度越大评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、如图所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m,选择斜面底端为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示,下列说法正确的是()
A.物体的质量m=1.0kgB.物体可能静止在斜面顶端C.物体回到斜面底端时的动能Ek=10JD.物体上升过程的加速度大小a=15m/s28、如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g.物块上升的最大高度为H;则此过程中,物块的()
A.动能损失了2mgHB.动能损失了mgHC.机械能损失了mgHD.机械能损失了mgH9、在某一稳定轨道运行的空间站中,物体处于完全失重状态.如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置,整个轨道光滑,P、Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点,对应的圆周运动轨道半径分别为R和r(R>r).宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道;下列说法正确的是()
A.如果减小小球的初速度,小球可能不能到达P点B.小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力C.小球经过P点时比经过Q点时角速度小D.小球经过P点时比经过Q点时线速度小10、火车在某转弯处的规定行驶速度为则下列说法正确的是()A.当以速度通过此转弯处时,火车所受的重力及轨道面的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力B.当以速度通过此转弯处时,火车所受的重力、轨道面的支持力及外轨对车轮轮缘的弹力这三个力的合力提供了转弯的向心力C.当火车以大于的速度通过此转弯处时,车轮轮缘会挤压外轨D.当火车以小于的速度通过此转弯处时,车轮轮缘会挤压外轨11、有关圆周运动的基本模型;下列说法正确的是()
A.如图甲,汽车通过拱桥的最高点处于失重状态B.如图乙所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变C.如图丙,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的B位置先后分别做匀速圆周运动,则在B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用12、如图所示,水平传送带的长度AC=L,以速度v保持匀速运动,把质量为m的货物无初速地放到A点,当货物运动到C点时速度恰为v.货物与皮带间的动摩擦因数为μ,B点为AC的中点,则货物从A点到C点的过程中()
A.货物运动到B点时的速度为B.货物从A运动到C点时的时间C.货物的动能增加了μmgLD.摩擦力对货物做功的平均功率为13、如图,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针转动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上传送带,最终滑块又返回至传送带的右端。在上述过程中,下列判断正确的是()
A.滑块返回传送带右端的速率为v2B.此过程中电动机对传送带做功为2mv1v2C.此过程中传送带对滑块做功为mv-mvD.此过程中滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为m(v1-v2)214、如图甲,质量为2kg的物体在水平恒力F作用下沿粗糙的水平面运动,1s后撤掉恒力F,其运动的v-t图象如图乙,g=10m/s2;下列说法正确的是。
A.在0~2s内,合外力一直做正功B.在0.5s时,恒力F的瞬时功率为150WC.在0~1s内,合外力的平均功率为150WD.在0~3s内,物体克服摩擦力做功为150J15、如图1所示,一个弹簧秤放在水平地面上(为与轻弹簧上端连在一起的秤盘),为一重物。在空间建立一个固定的坐标轴为系统处于静止平衡状态时秤盘底部的位置;不计空气阻力。现使该系统振动起来,并且从某时刻开始计时后所形成的振动图像如图2所示。下列说法正确的是()
A.“”时刻,重物处于失重状态B.重物的动能增加、重物和弹簧秤组成的系统的弹性势能减小、重力势能增加C.重物和弹簧秤组成的系统的弹性势能增加、重力势能减小、机械能不变D.回复力做正功,其功率先增后减评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)16、高速铁路弯道处,外轨比内轨_____(填“高”或“低”);列车通过弯道时______(填“有”或“无”)加速度.17、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
18、修建铁路弯道时,为了保证行车的安全,应使弯道的内侧__________(填“略高于”或“略低于”)弯道的外侧,并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小,则火车车轮的轮缘与铁道的_______(填“内轨”或“外轨”)间有侧向压力。19、质量为m的汽车,在半径为20m的圆形水平路面上行驶,最大静摩擦力是车重的0.5倍,为了不使轮胎在公路上打滑,汽车速度不应超过__________m/s.(g取10m/s2)20、如图所示,两个内壁均光滑,半径不同的半圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一高度的A、B两点由静止开始下滑,通过轨道最低点时,小球的速度大小___________(填“相同”或“不相同”),小球的向心加速度的大小___________(填“相同”或“不相同”)21、如图所示,弯折的直角轻杆ABCO通过铰链O连接在地面上,AB=BC=OC=9m,一质量为m的小滑块以足够大的初始速度,在杆上从C点左侧x0=2m处向左运动,作用于A点的水平向右拉力F可以保证BC始终水平。若滑块与杆之间的动摩擦因数与离开C点的距离x满足μx=1,则滑块的运动位移s=________________m时拉力F达到最小。若滑块的初始速度v0=5m/s,且μ=0.5-0.1x(μ=0后不再变化),则滑块达到C点左侧x=4m处时,速度减为v=_________________m/s。
22、水平传送带始终以速度v匀速运动,某时刻放上一个初速度为零的小物块,最后小物块与传送带以共同的速度运动。已知小物块与传送带间的滑动摩擦力为f,在小物块与传送带间有相对运动的过程中,小物块的对地位移为传送带的对地位移为则滑动摩擦力对小物块做的功为______,摩擦生热为______。评卷人得分四、实验题(共1题,共8分)23、下列关于实验相关操作的说法正确的有_______________
A.某同学在做《探究动能定理》的实验时认为,因要测量的是橡皮筋对小车做功后的动能大小,所以要先释放小车,后接通电源
B.在“利用斜槽上滚下的小球探究碰撞中的不变量”的实验中,入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止滑下
C.在利用图所示装置“验证机械能守值定律”实验时,可以利用公式来求瞬时速度
D.在利用图所示装置“验证机械能守恒定律”实验时,发现动能增加量总是小于重力势能减少量,若增加下落高度则-A.B.C.D.会增大评卷人得分五、解答题(共4题,共24分)24、如图所示,在光滑的水平面上,静止的物体B侧面固定一个轻弹簧,物体A以速度v0沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用,两物体的质量均为m.
(1)求它们相互作用过程中弹簧获得的最大弹性势能Ep;
(2)若B的质量变为2m,再使物体A以同样的速度通过弹簧与静止的物体B发生作用,求当弹簧获得的弹性势能也为Ep时,物体A的速度大小.
25、如图所示,倾斜轨道底端用一小段圆弧与水平面平滑连接,上端与半径为R=0.5m的圆管形轨道相切于P点,圆管顶端开口水平,距离水平面的高度为R.质量为m=0.2kg的小球B静止在斜面的底端.另有质量相同的小球A以初速度v0=5m/s沿水平面向右运动,并与小球B发生弹性碰撞,不考虑一切摩擦,重力加速度g取10m/s2.
(1)求小球B被碰后的速度大小;
(2)求小球B到达圆管形轨道最高点时对轨道的压力大小和方向;
(3)若保持小球A的初速度不变,增加其质量,则小球B从轨道的最高点抛出后,求小球B的落地点到O点的最远距离不会超过多少.26、如图所示,已知绳长为L=50cm,水平杆L′=0.2m,小球质量m=0.8kg,整个装置可绕竖直轴转动,绳子与竖直方向成角(),(g取10m/s2)求:
(1)绳子的张力为多少?
(2)该装置转动的角速度多大?
27、如图所示,在距地面h=5m的光滑水平桌面上,一轻质弹簧被a(质量为1kg,可视为质点)和b(质量为2kg,可视为质点)两个小物体压缩(不拴接),弹簧和小物体均处于静止状态.今同时释放两个小物体,弹簧恢复原长后,物体a继续运动最后落在水平地面上,落点距桌子边缘距离x=2m,物体b则从A端滑上与桌面等高的传送带,传送带起初以v0=2m/s的速度顺时针运转,在b滑上的同时传送带开始以a0=1m/s2的加速度加速运转,物体和传送带间的动摩擦因数μ=0.2,传送带右侧B端处固定一竖直放置的光滑半圆轨道BCD,其半径R=0.8m,小物体b恰能滑上与圆心O等高的C点.取g=10m/s2;求:
(1)处于静止状态时,弹簧的弹性势能Ep;
(2)物块b由A端运动到B端所经历的时间;
(3)若要保证小物体b在半圆轨道运动时不脱离轨道,则半圆轨道的半径应满足什么要求?参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
设河宽为d,船垂直于河岸的速度为v,则有
时间与水速无关;如果水速越大;船在水中运动的路程就越大,ABD错误,C正确。
故选C。2、B【分析】【详解】
物体自由下落,在第1s末物体速度:第2s末物体速度:重力瞬时功率:所以重力瞬时功率之比为1:2,ACD错误B正确3、D【分析】【详解】
飞行员在最低点有
飞行员在最高点有
解得
结合牛顿第三定律可知,飞行员对座椅的压力在最低点比最高点大2mg。
故选D。4、B【分析】【详解】
设从开始到物块砸在木板的末端,木板转过的角度为α,则有所以物块下落的高度由得物块下落时间为所以木板转动的角速度选项B正确.5、D【分析】【详解】
从接触跳板到最低点,弹力一直增大,重力与弹力的合力先减小后增大,最低点合力不为零,A错误;加速度的方向先向下后向上,速度先和加速度同向再和加速度反向,可知速度先增大后减小,动能先增大后减小,所以合力先做正功,后做负功,B错误;弹力一直向上,位移向下,所以弹力一直做负功,跳板的弹性势能一直增加,C错误;根据动能定理可得所以在这个过程中,运动员所受重力对她做功的绝对值小于跳板的作用力对她做功的绝对值,D正确.6、B【分析】【详解】
由可知功率大小取决于功的多少以及所用时间,故某力做的功多,若所用时间很长,则功率不一定越大,故A错误.根据功率的定义式当时间间隔t非常小时,就可以表示瞬时功率,这里运用了极限思想方法,故B正确;由可知汽车输出机功率一定P时,增大牵引力,速度一定减小,故C错误;由可知只有当汽车输出机功率一定P时,牵引力减到,最小与阻力相等时,速度最大,故此时受到的阻力越小则速度越大,故D错误;选B.二、多选题(共9题,共18分)7、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.物体在最高点时的机械能等于重力势能,即
解得m=1kg
故A正确;
B.物体上升到最高点的过程中,机械能减小20J,即克服摩擦力做功等于20J,有fs=20J
则摩擦力f=4N
因为
知物体不能静止在斜面的顶端;故B错误;
C.上升过程克服摩擦力做功为20J,则整个过程克服摩擦力做功为40J,根据动能定理得
解得回到斜面底端的动能
故C正确;
D.根据牛顿第二定律得
上升过程中的加速度大小
故D错误;
故选AC。8、A:C【分析】【分析】
知道加速度;根据牛顿第二定律和动能定理可求得动能的损失;根据牛顿第二定律求出摩擦力,得到摩擦力做功,即可根据功能关系求解机械能的损失.
【详解】
AB.已知物体上滑的加速度大小为g,由动能定理得:动能损失等于物体克服合外力做功为:故A正确B错误;
CD.设摩擦力的大小为f,根据牛顿第二定律得:
解得:
则物块克服摩擦力做功为:
根据功能关系可知机械能损失了mgH;故C正确D错误.
【点睛】
解决本题的关键根据动能定理可求得动能的变化,掌握功能关系,明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化.9、B:C【分析】【详解】
在空间站中的物体处于完全失重状态,靠轨道的压力提供向心力.在整个过程中小球速度大小保持不变,速度减小,小球一定可以达到P点,故AD错误;由牛顿第二定律,轨道对球的弹力:弹力始终不做功,速率不变,R>r,则有弹力FP<FQ,故B正确;根据R>r,则ωP<ωQ,故C正确.10、A:C【分析】【详解】
AB.火车以规定速度通过转弯处时;火车所受的重力及轨道面的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力,铁轨与车轮没有侧压力,使铁轨不易受损,故A正确,B错误;
C.当火车速度大于时;火车所受的重力及轨道面的支持力提供的向心力小于所需要的向心力,则不足的部分由外轨轮缘向内的侧压力来提供,则车轮轮缘会挤压外轨,故C正确;
D.当火车速度小于时;火车所受的重力及轨道面的支持力提供的向心力大于所需要的向心力,则多余的力由内轨向外挤压来平衡,则车轮轮缘会挤压内轨,故D错误。
故选AC。11、A:B:D【分析】【详解】
A.汽车在最高点有
可知
故处于失重状态;故A错误;
B.如图b所示是一圆锥摆,重力和拉力的合力
又
可得
故增大θ;但保持圆锥的高不变,圆锥摆的角速度不变,故B正确;
C.小球靠重力和支持力的合力提供向心力;重力不变,根据平行四边形定则知,支持力大小相等,向心力相等,由于转动的半径不等,则角速度不等,故C错误;
D.火车转弯超过规定速度行驶时;重力和支持力的合力不足以提供向心力,则外轨对内轮缘会有挤压作用,故D错误。
故选B。12、C:D【分析】【详解】
货物从A到C过程中在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动,加速度为A到B过程中,货物运动到B点时的速度为故A错误;由货物从A运动到C点时的时间故B错误;由动能定理得:货物的动能增加了故C正确;摩擦力对货物做功的平均功率为故D正确;
故选CD.13、A:B【分析】【分析】
【详解】
A.由于传送带足够长,滑块受向右的摩擦力,减速向左滑行,到速度为0,之后,再加速向右滑行,由于v1>v2,物体会在滑动摩擦力的作用下加速,当速度增大到等于v2时,物体回到原出发点,即滑块返回传送带右端的速率为v2;故A正确;
B.设滑块向左运动的时间t1,位移为x1,则
摩擦力对滑块做功W1=fx1=
又摩擦力做功等于滑块动能的减小,即W1=mv22
该过程中传送带的位移x2=v1t1
摩擦力对传送带做功
解得W2=mv1v2
同理可计算,滑块返回到出发点时摩擦力对传送带做功为W2=mv1v2
则此过程中电动机对传送带做功为W=W2+=2mv1v2
选项B正确;
C.此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK
得W=△EK=mv22-mv22=0
故C错误;
D.物块向左减速运动时,物块相对传送带的位移为
物块向右加速运动时,物块相对传送带的位移为
则此过程中滑块与传送带问因摩擦产生的热量为
故D错误;
故选AB。14、B:D【分析】【详解】
A、由v-t图象可知0~2s速度先增大后减小,则合力先做正功后做负功,A错误.B、由v-t图象的斜率可得根据牛顿第二定律可知解的故恒力F的瞬时功率为B项正确.C、由动能定理可知故C错误.D、摩擦力做的功为故D正确.则选BD.
【点睛】本题一要理解图象的意义,知道斜率等于加速度,面积表示位移,二要掌握牛顿第二定律和动能定理,并能熟练运用.15、A:C:D【分析】【详解】
A.由于弹簧处于伸长状态;依据受力分析合力向下,加速度方向向下,重物处于失重状态,故A正确;
B.时间内振子的速度减小;则动能在减小,故B错误;
C.的时间段内;振子从平衡位置向下振动,则重物和弹簧秤组成的系统,机械能守恒,弹性势能增加;重力势能减小,故C正确;
D.时间内,振子从最高点向下振动,回复力向下,则回复力做正功,在t1时刻因速度为零,则回复力的功率为零,在t2时刻;回复力为零,则回复力的功率也为零,则回复力的功率先增后减,故D正确。
故选ACD。
【点睛】
重物和弹簧秤组成的系统,机械能守恒,下降过程弹性势能增加、重力势能减小。三、填空题(共7题,共14分)16、略
【分析】【详解】
高速铁路弯道处由重力和支持力的合力提供向心力,故外轨比内轨高;列车在铁路弯道处即使速度大小不变,至少速度方向变化,有向心加速度.【解析】高有17、略
【分析】【详解】
对任一小球受力分析,受重力和支持力,如图,由重力与支持力的合力提供向心力,则
根据牛顿第二定律,有T=mgtanθ=m=mω2r;则得:v=ω=因为A球的转动半径r较大,则有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【点睛】
解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动,靠重力和支持力的合力提供向心力.会通过F合=ma=m比较线速度、角速度的大小.【解析】><=18、略
【分析】【详解】
火车以规定的速度转弯时;其所受的重力和支持力的合力提供向心力,当转弯的实际速度大于或小于规定的速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力,火车有离心趋势或向心趋势,故其轮缘会挤压车轮;如果内外轨道等高,火车转弯,靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力,这样容易破坏铁轨,不安全,所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧,靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分;火车以某一速度v通过某弯道时,内;外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力。
由图可以得出
为轨道平面与水平面的夹角,合力等于向心力,故
如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道,重力和支持力提供的合力大于向心力,所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力。【解析】略低于内轨19、略
【分析】质量为m的汽车,在半径为20m的圆形水平路面上行驶时,静摩擦力提供向心力,最大静摩擦力对应汽车行驶的最大速度,所以有:kmg=m得:v=m/s="10"m/s.
思路分析:根据静摩擦力提供向心力,当摩擦力最大时,汽车的速度最大,根据kmg=m代入数据可得最大速度不得超过10m/s。
试题点评:考查静摩擦力作用下的匀速圆周运动的实例分析【解析】1020、略
【分析】试题分析:小球从与球心在同一水平高度的A;B两点由静止开始自由下滑过程中;受到重力和支持力作用,但只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度,然后由向心加速度公式求向心加速度;
根据机械能守恒得:解得最低点的速度为半径大的小球,通过最低点的速度大,根据可知小球通过最低点的向心加速度是相同的.【解析】不相同相同21、略
【分析】【详解】
[1]滑块向左做减速运动,对杆有压力和向左的滑动摩擦力;
对杆,根据力矩平衡条件,有:
代入数据和,有:
当,即时,拉力达到最小;
[2]滑块从点达到点左侧处过程,根据动能定理,有:
其中:
联立解得:。【解析】3122、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]小物块滑动过程只有摩擦力做功,故由动能定理可得,滑动摩擦力对小物块做的功为
[2]又有物块质量m未知,故滑动摩擦力对小物块做的功为fx1;传送带速度大于物块速度,故小物块对传送带的相对位移为x=x2-x1
则摩擦生热为Q=fx=f(x2-x1)【解析】四、实验题(共1题,共8分)23、B:D【分析】【详解】
在做《探究动能定理》的实验时,必须要先接通电源,后释放小车,得到小车从开始运动到匀速运动的纸带,然后根据纸带的均匀的部分求解小车的最大速度,选项A错误;在“利用斜槽上滚下的小球探究碰撞中的不变量”的实验中,入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止滑下,以保证小球到达斜槽底端的速度相同,选项B正确;在利用图所示装置“验证机械能守值定律”实验时只能用两点之间的平均速度等于中间点的瞬时速度来求解瞬时速度,不可以利用公式来求瞬时速度,否则就不是验证机械能守恒了,选项C错误;在利用图所示装置“验证机械能守恒定律”实验时,发现动能增加量总是小于重力势能减少量△Ep减,这是由于该过程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多;故增加下落高度后,则△Ep减-△Ek将增大;选项D正确;故选BD.五、解答题(共4题,共24分)24、略
【分析】【详解】
(1)设A、B质量为m,当A、B速度相同时,弹簧的弹性势能最大,以AB组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
由机械能守恒定律得:
解得:
(2)当弹簧弹性势能为时,设A、B的速度分别为以AB组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
由机械能守恒定律得:
解得:或【解析】(1)
(2)或25、略
【分析】【详解】
(1)设A、B两球碰撞后的速度分别为v1、v2,A、B两球发生弹性碰撞,由动量守恒定律得mv0=mv1+mv2
由能量守恒定律得
联立解得v1=0、v2=v0=5m/s
(2)A、B两小球碰撞后,设小球B沿轨道上升到最高点的速度为v;则有动能定理得。
-mgR=mv2-
在圆管
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