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2025屆天津市新四區(qū)示范校物理高三第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1.考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿MON,桿的水平部分粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,桿的豎直部分光滑.兩部分各套有質(zhì)量均為1kg的小球A和B,A、B球間用細(xì)繩相連.初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知OA=3m,OB=4m,若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動(dòng)1m(取g=10m/s2),那么該過程中拉力F做功為()A.4JB.10JC.12JD.14J2、用探測(cè)器探測(cè)地下通電電纜的位置(電纜垂直紙面)。第一次探測(cè)器放在M點(diǎn),測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與水平地面成60°角斜向上;第二次探測(cè)器放在N點(diǎn),MN=L,測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與水平地面成30°角,方向斜向下方,如圖所示。則電纜的位置為:()A.在M點(diǎn)的正下方,深度 B.在N點(diǎn)的正下方,深度C.在M點(diǎn)的右,深度 D.MN中點(diǎn)的正下方,深度3、如圖所示,某同學(xué)將一塊橡皮用光滑細(xì)線懸掛于O點(diǎn),用一枝鉛筆貼著細(xì)線中點(diǎn)的左側(cè)以速度v水平向右勻速移動(dòng).則在鉛筆移動(dòng)到圖中虛線位置的過程中A.細(xì)線繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不變B.細(xì)線繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不斷增大C.橡皮的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線D.橡皮處于超重狀態(tài)4、如圖,質(zhì)量為的物體用輕繩懸掛于天花板上,繩上套有一個(gè)輕質(zhì)的光滑小圓環(huán)。用力拉著小環(huán)水平向左緩慢移動(dòng),物體與環(huán)不接觸。用表示繩中張力的大小,在環(huán)移動(dòng)的過程中A.逐漸變小,逐漸變大B.逐漸變小,保持不變C.逐漸變大,逐漸變大D.逐漸變大,保持不變5、如圖所示,在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一重物,重力為G,用手提著彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)再到靜止。在此過程中,下列說法正確的是A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一直大于GB.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一直等于GC.先出現(xiàn)失重現(xiàn)象后出現(xiàn)超重現(xiàn)象D.先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象6、如圖所示,長(zhǎng)木板放置在水平面上,一小物塊置于長(zhǎng)木板的中央,長(zhǎng)木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為,已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g?,F(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力F,則木板加速度a大小可能是A. B. C. D.二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán),其長(zhǎng)軸長(zhǎng)、短軸長(zhǎng).勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心O,下端連接一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的小環(huán),小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣,整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放,小環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為O。已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量大小相等。則()A.小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大B.小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,小環(huán)的電勢(shì)能一直增大C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小D.小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)受到大環(huán)對(duì)它的彈力大小8、某研究性學(xué)習(xí)小組覺得教材中實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程較復(fù)雜,改進(jìn)如下:如圖所示,將教材實(shí)驗(yàn)中的木板放在桌子的邊緣,小車的前端放一小球,小車在橡皮筋作用下加速運(yùn)動(dòng),到桌子邊緣后小車在擋板作用下停止運(yùn)動(dòng),小球做平拋運(yùn)動(dòng),測(cè)出橡皮筋條數(shù)為1、2、3、、n時(shí)的平拋距離、、、、,則A.如果忽略一切摩擦,為橡皮筋條數(shù)B.如果忽略一切摩擦,為橡皮筋條數(shù)C.該實(shí)驗(yàn)中小車受的摩擦力可以通過傾斜木板的方法平衡而不產(chǎn)生新的誤差D.該實(shí)驗(yàn)中傾斜木板會(huì)產(chǎn)生誤差9、如圖所示,在一個(gè)直角三角形區(qū)域ABC內(nèi),存在方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),AC邊長(zhǎng)為3l,∠C=90°,∠A=53°.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從AB邊上距A點(diǎn)為l的D點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界AB射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),要使粒子從BC邊射出磁場(chǎng)區(qū)域(sin53°=0.8,cos53°=0.6),則()A.粒子速率應(yīng)大于B.粒子速率應(yīng)小于C.粒子速率應(yīng)小于D.粒子在磁場(chǎng)中最短的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10、一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿-y運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置,波速為5m/s,則下列說法正確的是()A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.Q點(diǎn)的振幅比P點(diǎn)的振幅大C.P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=2.5mD.Q點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=5costcmE.x=3.5m處的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)振動(dòng)的位移始終相反三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)現(xiàn)要測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度構(gòu)成斜面;木板上有一滑塊,其后端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上,連接頻率為50Hz的交流電源.接通電源后,從靜止釋放滑塊,滑塊帶動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn)跡.(1)圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6是實(shí)驗(yàn)中選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),2、3和5、6計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離如圖2所示.由圖中數(shù)據(jù)求出滑塊的加速度a=________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).(2)已知木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng),為了求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),還應(yīng)測(cè)量的物理量是(_______)A.滑塊到達(dá)斜面底端的速度vB.滑塊的質(zhì)量mC.滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tD.斜面高度h和底邊長(zhǎng)度x(3)設(shè)重力加速度為g,滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_________(用所需測(cè)物理量的字母表示).12.(12分)為了“驗(yàn)證牛頓第二定律”,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)過程有以下操作:a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。b.選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,選取部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫出)。c.測(cè)得OA=3.59cm;AB=4.41cm;BC=5.19cm;CD=5.97cm;DE=6.78cm;EF=7.64cm。d.計(jì)算出小車的加速度a=_________m/s2;打下B點(diǎn)時(shí),小車的速度vB=_________m/s。(結(jié)果均保留2位小數(shù))(2)若保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定,研究加速度a與所受外力F的關(guān)系,在木板水平和傾斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a-F圖線,如圖3所示。圖線_____(選填“甲”或“乙”)是在木板傾斜情況下得到的;小車及車中的砝碼總質(zhì)量m=_____kg。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,水平地面上相距x=40m的A、B兩點(diǎn),分別放有質(zhì)量為m1=2kg和m2=1kg的甲、乙兩物體(均視為質(zhì)點(diǎn)),甲與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5,BCD是半徑為R=0.9m的光滑半圓軌道,O是圓心,DOB在同一豎直線上.甲以v0=25m/s的水平速度從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng),與靜止在B點(diǎn)的乙發(fā)生碰撞,碰后粘在一起沿軌道BCD運(yùn)動(dòng),從最高點(diǎn)D飛出,落在水平地面上的P點(diǎn)(圖中未畫出),取g=10m/s2,求:(1)甲運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)甲與乙碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;(3)落地點(diǎn)P與B點(diǎn)間的距離.14.(16分)交通路口是交通事故的多發(fā)地,駕駛員到交通路口時(shí)也格外小心.現(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在后,它們行駛的速度均為v0=8m/s.當(dāng)兩車快要到十字路口時(shí),甲車司機(jī)看到綠燈已轉(zhuǎn)換成了黃燈,于是緊急剎車(反應(yīng)時(shí)間忽略不計(jì)),乙車司機(jī)為了避免與甲車相撞也緊急剎車,但乙車司機(jī)反應(yīng)較慢(反應(yīng)時(shí)間為t=0.5s).已知甲車緊急剎車時(shí)制動(dòng)力為車重的0.5倍,乙車緊急剎車時(shí)制動(dòng)力為車重的,g=10m/s2.(1)若甲車司機(jī)看到黃燈時(shí)車頭距警戒線6.5m,他采取了上述措施后是否會(huì)闖紅燈?(2)為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞,甲、乙兩車在行駛過程中應(yīng)至少保持多大距離?15.(12分)如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物體分別固定在質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧的兩端,當(dāng)A靜止時(shí)彈簧的壓縮量為L(zhǎng),現(xiàn)用一豎直向下的恒力F=3mg作用于A上,當(dāng)A運(yùn)動(dòng)一段距離x后撤去F,結(jié)果B剛好不離開水平面,則L/x的值是多少?
參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】
對(duì)AB整體受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式,求出支持力N,從而得到滑動(dòng)摩擦力為恒力,最后對(duì)整體運(yùn)用動(dòng)能定理列式,得到拉力的功;【詳解】對(duì)AB整體受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的彈力N1,如圖所示:
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有
豎直方向:
水平方向:
其中:
解得:,
對(duì)整體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)用動(dòng)能定理列式,得到:根據(jù)幾何關(guān)系,可知求B上升距離,故有:,故選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤.【點(diǎn)睛】本題中拉力為變力,先對(duì)整體受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得出摩擦力為恒力,然后根據(jù)動(dòng)能定理求變力做功.2、C【解析】
通電導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)方向與該點(diǎn)和導(dǎo)線的連線垂直,故分別過M、N作、方向的垂線,交點(diǎn)即為導(dǎo)線的位置根據(jù)幾何知識(shí)可得即在M點(diǎn)的右,即深度,故C正確ABD錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】
將鉛筆與繩子接觸的點(diǎn)的速度分解為沿繩方向和垂直于繩子方向,如圖,則沿垂直繩子方向的分速度vcosθ,且vcosθ=ωr,則,隨θ角的變大,r變大,則細(xì)線繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不斷減小,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;沿繩子方向上的分速度為vsinθ,因?yàn)檠乩K子方向上的分速度等于橡皮在豎直方向上的分速度,所以橡皮在豎直方向上速度為vsinθ,因?yàn)棣戎饾u增大,所以橡皮在豎直方向上做加速運(yùn)動(dòng),因此細(xì)繩對(duì)橡皮的拉力大于橡皮的重力,故D正確;橡皮在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng),豎直方向做加速運(yùn)動(dòng),所以橡皮做曲線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤.4、D【解析】對(duì)小圓環(huán)受力分析,受到兩條繩子的拉力T,和水平拉力F,對(duì)小物塊受力分析,恒有,所以繩子的拉力不變,隨著環(huán)的左移,兩段繩子的夾角越來越小,將繩子的兩個(gè)拉力看做兩個(gè)分力,因?yàn)榉至Υ笮〔蛔儯院狭υ龃螅碏增大,D正確.5、D【解析】
當(dāng)向上加速時(shí),加速度向上,處于超重狀態(tài),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于G,當(dāng)向上減速時(shí),加速度方向向下,處于失重狀態(tài),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于G,故選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤。【點(diǎn)睛】本題考查了超重和失重的條件:示數(shù)大于物重重說明超重,具有向上的加速度,向上的加速運(yùn)動(dòng)和向下的減速運(yùn)動(dòng)加速度都向上,示數(shù)小于物重重說明失重,具有向下的加速度,向上的減速運(yùn)動(dòng)和向下的加速運(yùn)動(dòng)加速度都向下。6、D【解析】
若物塊和木板之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),物塊和木板一起運(yùn)動(dòng),對(duì)木板和木塊的整體,根據(jù)牛頓第二定律可得:;解得:;若物塊和木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),對(duì)木板,水平方向受兩個(gè)摩擦力的作用,根據(jù)牛頓第二定律,有:,解得:,故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】
A.已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小相等,說明在A點(diǎn)彈簧的壓縮量等于在B點(diǎn)的伸長(zhǎng)量相等,設(shè)為x,原長(zhǎng)為,則得在A點(diǎn)在B點(diǎn)解得小環(huán)在A點(diǎn)時(shí),彈簧壓縮量為小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,彈簧從壓縮到原長(zhǎng),再到伸長(zhǎng),所以其彈性勢(shì)能先減小后增大,A正確;B.小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,小環(huán)沿電場(chǎng)線方向水平運(yùn)動(dòng)2L,電場(chǎng)力做正功,小環(huán)的電勢(shì)能一直減小,B錯(cuò)誤;C.整個(gè)過程由能量守恒定律得得C錯(cuò)誤;D.小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)彈簧壓縮量為,故平衡條件,有D正確。故選AD。8、BD【解析】
依據(jù)動(dòng)能定理,結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)處理規(guī)律,及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,即可判定AB選項(xiàng);若通過傾斜木板的方法平衡摩擦力,則會(huì)導(dǎo)致小球不是平拋運(yùn)動(dòng)?!驹斀狻緼B.如果忽略一切摩擦,根據(jù)動(dòng)能定理,那么橡皮筋的彈力做功,等于小車與球的動(dòng)能增加,再依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng),水平方向位移x與平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v成正比,因此水平方向位移與橡皮筋條數(shù)n成正比,故A錯(cuò)誤,B正確;C.若通過傾斜木板的方法,來平衡小車受的摩擦力,雖然摩擦力消除了,但導(dǎo)致小球不是平拋運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生新的誤差,故C錯(cuò)誤;D.實(shí)驗(yàn)中傾斜木板會(huì)產(chǎn)生誤差,可能平衡摩擦力過度,或不足,故D正確。故選BD?!军c(diǎn)睛】考查實(shí)驗(yàn)的原理,掌握操作過程中注意事項(xiàng),及理解小車與球的動(dòng)能增量,與橡皮筋條數(shù)有關(guān),同時(shí)掌握平拋運(yùn)動(dòng)處理的方法。9、AC【解析】
ABC.由幾何知識(shí)知,,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與BC邊相切為一臨界,由幾何知識(shí)知:得:根據(jù)可以求得速度,此為從BC邊出來的最小速度,粒子恰能從BC邊射出的另一邊界為與AC邊相切,由幾何知識(shí)恰為C點(diǎn)半徑再根據(jù):解得:,此速度為從BC邊出來的最大速度故AC正確;B錯(cuò)誤;D.根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最小圓心角為,所以最短時(shí)間為,故D錯(cuò).10、ACD【解析】
A.質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿-y軸方向運(yùn)動(dòng),振動(dòng)比左側(cè)鄰近的波峰振動(dòng)早,所以該波沿x軸負(fù)方向傳播,故A正確;B.簡(jiǎn)諧橫波傳播過程中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅相同,故B錯(cuò)誤;C.波沿x軸負(fù)方向傳播,0.1s內(nèi)向左傳播的距離為x=vt=5×0.1m=0.5m由波形平移法知圖中x=3m處的狀態(tài)傳到P點(diǎn),所以P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=2.5m,故C正確;D.根據(jù)、得,題圖中Q點(diǎn)的振動(dòng)方程y=Acosωt=5cost(cm)故D正確;E.x=3.5m處的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)相差小于半個(gè)波長(zhǎng),所以振動(dòng)的位移不是始終相反,故E錯(cuò)誤。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、2.51D【解析】試題分析:(1)每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn),說明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔:T=1.1s,根據(jù)逐差法有:;(2)要測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),由μmgcosθ=ma,可知要求μ,需要知道加速度與夾角余弦值,紙帶數(shù)據(jù)可算出加速度大小,再根據(jù)斜面高度h和底邊長(zhǎng)度x,結(jié)合三角知識(shí),即可求解,故ABC錯(cuò)誤,D正確.(3)以滑塊為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有:mgsinθ-μmgcosθ=ma解得:考點(diǎn):測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)【名師點(diǎn)睛】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題.12、1.811.48甲1.5【解析】
(1)[1]由題意可知s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.61cm。每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),故T=1.1s。根據(jù)△x=aT2可知:可得加速度為:[2]根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得:(3)[3]由圖象可知,當(dāng)F=1時(shí),a≠1.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度,該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大,即傾角過大,平衡摩擦
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