高考物理专题三牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课时作业.docx
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高考物理专题三牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课时作业
第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
一、单项选择题
1．（2020年辽宁大连高三质检）如图K3 2 1所示，为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使得座椅始终保持水平，当此车加速上坡时，乘客（ ）
图K3 2 1
A．支持力小于重力
B．支持力大于重力
C．受到水平向左的摩擦力作用
D．所受力的合力沿斜面方向向下
2．乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择．若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图K3 2 2所示．在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直状态运行）．则（ ）
图K3 2 2
A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
C．小物块受到的滑动摩擦力为
mg＋ma
D．小物块受到的静摩擦力为ma
3．（2020年四川绵阳高三质检）“儿童蹦极”中，拴在腰间左、右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳．质量为m的小明如图K3 2 3所示静止悬挂时，两橡皮绳与水平方向的夹角均为30°，则（ ）
图K3 2 3
A．每根橡皮绳的拉力为
mg
B．若将悬点间距离变小，则每根橡皮绳所受拉力将变小
C．若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．若拴在腰间左、右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳，则小明左侧轻绳在腰间断裂时，小明的加速度a＝g
4．（2020年广东汕头金山中学摸底）如图K3 2 4所示，轻弹簧下端固定在水平面上．一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，则小球从接触弹簧到下降到最低点的过程中（ ）
图K3 2 4
A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B．小球的加速度方向都是竖直向上
C．小球的速度一直增大
D．小球的加速度先减小后增大
5．如图K3 2 5所示，甲、乙两图中水平面都是光滑的，小车的质量都是M，人的质量都是m，甲图人推车、乙图人拉绳（绳与轮的质量和摩擦均忽略不计）的力都是F，对于甲、乙两图中车的加速度大小说法正确的是（ ）
甲 乙
图K3 2 5
A．甲图中车的加速度大小为
B．甲图中车的加速度大小为
C．乙图中车的加速度大小为
D．乙图中车的加速度大小为
6．如图K3 2 6所示，两块粘连在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，放在光滑的水平桌面上，现同时给它们施加方向为如图所示的水平推力Fa和水平拉力Fb，已知Fa>Fb，则a对b的作用力（ ）
图K3 2 6
A．必为推力
B．必为拉力
C．可能为推力，也可能为拉力
D．不可能为零
7．（2020年河南郑州模拟）如图K3 2 7所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向向右做匀加速直线运动（m1在光滑地面上，m2在空中）．已知力F与水平方向的夹角为θ.则m1的加速度大小为（ ）
图K3 2 7
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题
8．关于速度、加速度和合外力之间的关系，正确的是（ ）
A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大
B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零
C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零
9．如图K3 2 8所示，当小车向右加速运动时，物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时，则（ ）
图K3 2 8
A．物块M受到的摩擦力增大
B．物块M对车厢壁的压力增大
C．物块M仍能相对于车静止
D．物块M将与小车分离
10．（2020年山东青岛期中）一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图K3 2 9所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是（ ）
图K3 2 9
A．稳定后弹簧仍处于伸长状态
B．稳定后弹簧一定处于压缩状态
C．μ＝
D．μ＝
三、非选择题
11．如图K3 2 10所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量m＝60kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.50，斜坡的倾角θ＝37°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？
（2）若AB的长度为25m，人滑到B处时速度为多大？
（3）若AB的长度为25m，求BC的长度为多少？
图K3 2 10
12．（2020年山东潍坊高三模拟）如图K3 2 11所示，一木块通过长度忽略不计的绳固定在小车的前壁上，小车表面光滑．某时刻小车由静止开始向右匀加速运动，经过2s，细绳断裂．细绳断裂后，小车的加速度不变，又经过一段时间，滑块从小车左端刚好掉下，在这段时间内，已知滑块相对小车前3s内滑行了4.5m，后3s内滑行了10.5m.
（1）小车的加速度多大？
（2）从绳断到滑块离开车尾所用时间是多少？
（3）小车的长度是多少？
图K3 2 11
第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
1．B 解析：
此车加速上坡时，加速度沿斜面向上，乘客加速度也是沿斜面向上，所以合力沿斜面向上，与加速度同向，选项D错误；对加速度分解，有一个水平向右的加速度和竖直向上的加速度，水平方向上乘客受力只可能有摩擦力，所以摩擦力提供水平加速度，摩擦力方向与水平分加速度同向向右，选项C错误；竖直方向上乘客所受的支持力和重力的合力提供竖直向上的加速度，即合力竖直向上，所以支持力大于重力，选项A错误，B正确．
2．A 3．B
4．D 解析：
开始时小球做自由落体运动，接触弹簧后因为有弹力，而且弹力逐渐增大，小球做加速度逐渐减小的变加速运动，当弹簧的弹力增大到与重力相等时，加速度减小为零，速度达到最大，再继续往下运动的过程中，弹簧的弹力大于重力，小球做加速度逐渐增大的变减速运动，一直到速度减小为零，故D正确．
5．C
6．C 解析：
将a、b看作一个整体，加速度a＝
，单独对a进行分析，设a、b间的作用力为Fab，则a＝
＝
，即Fab＝
，由于不知道ma与mb的大小关系，故Fab可能为正（为拉力）、可能为负（为推力）、也可能等于0.故只有选项C正确．
7．A 解析：
把m1、m2看作一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得Fcosθ＝（m1＋m2）a，所以a＝
，选项A正确．
8．CD 9．BC
10．AD 解析：
木板固定时，对小球分析F1＝mgsinθ；木板运动后稳定时，对整体分析有a＝gsinθ－μgcosθ；则a＜gsinθ，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态，对小球有mgsinθ－F2＝ma，而tanθ＝
；联立以上各式计算可得μ＝
.故A、D正确．
11．解：
（1）设人在斜坡上滑下的加速度为a1，由牛顿第二定律有
mgsinθ－f＝ma1
N－mgcosθ＝0，又f＝μN
联立得a1＝g（sinθ－μcosθ），代入数据得a1＝2m/s2.
（2）人滑到B点时，v
＝2a1sAB，则
vB＝
＝
m/s＝10m/s.
（3）在水平轨道上运动时f2＝μmg＝ma2
得a2＝μg＝5m/s2
由v
＝v
－2a2sBC得sBC＝
＝
m＝10m.
12．解：
（1）设小车加速度为a，断裂时，车和物块的速度为v1＝at＝2a，断裂后，小车的速度v＝v1＋at，小车的位移为
x1＝v1t＋
at2
滑块的位移为x2＝v1t
前3s相对位移有关系Δx＝x1－x2＝
at2＝4.5m
故解得a＝1m/s2.
（2）细线断开时小车和物块的速度
v1＝2a＝2×1m/s＝2m/s
设后3s小车的初速度为v1′，则小车的位移为
x1′＝v1′t＋
at2
滑块的位移为x2′＝v1t
有x1′－x2′＝3v1′＋4.5m－3v1＝10.5m
解得v1′＝4m/s
由此说明后3s实际上是从绳断后2s开始的，滑块与小车相对运动的总时间为t总＝5s.
（3）小车底板总长为L＝x车－x滑＝v1t总＋
at
－v1t总＝
at
＝
×1×25m＝12.5m.
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．“嫦娥四号”月球探测器已于2018年12月8日在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射成功。
“嫦娥四号”将经历地月转移、近月制动环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。
已知地球质量为M1、半径为R1、表面的重力加速度为g；月球质量为M2、半径为R2。
两者均可视为质量分布均匀的球体。
则下列说法正确的是
A．月球表面的重力加速度为
B．探测器在月面行走时，探测器内的仪器处于完全失重状态
C．探测器在月球附近降轨过程中，机械能增大
D．探测器在飞往月球的过程中，引力势能先增大后减
2．如图所示，一理想变压器原线圈与定值电阻R1、理想电流表A1一起接入电压恒为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P进行改变，副线圈和滑动变阻器R、定值电阻R2以及理想电流表A2连接在一起，下列说法正确的是
A．保持R不变，将触头P向上移动，则A1的示数变小，A2的示数变小
B．保持R不变，将触头P向下移动，电源输出的总功率变小
C．保持P的位置不动，增大R，则A1的示数减小，A2的示数减小
D．保持P的位置不动，增大R，则R的电功率变小，R1的电功率不变
3．如图所示，某健身爱好者利用如下装置锻炼自己的臂力和腿部力量，在O点悬挂重物C，手拉着轻绳且始终保持绳索平行于粗糙的水平地面．当他缓慢地向右移动时，下列说法正确的有
A．绳OA拉力大小不变
B．绳OB拉力变大
C．健身者与地面间的摩擦力变小
D．绳OA、OB拉力的合力变大
4．下列说法正确的是（）
A．笛卡尔认为必须有力的作用物体才能运动
B．伽利略通过“理想实验”得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论
C．牛顿第一定律可以用实验直接验证
D．牛顿第二定律表明物体所受合外力越大，物体的惯性越大
5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。
某实验小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置。
其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物。
0～t1时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化情况如图乙所示。
则下列判断正确的是
A．t1～t2时间内绝缘重物处于超重状态
B．t3～t4时间内绝缘重物处于失重状态
C．升降机开始时可能停在10楼，从tt时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在l楼
D．升降机开始时可能停在l楼，从t1时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼
6．如图所示，理想变压器原线圈的a、b两端加上某一交流电压（电压有效值保持不变），副线圈c、d两端所接灯泡L恰好正常发光。
此时滑动变阻器的滑片P于图示位置。
现将滑片P下移（导线电阻不计），则以下说法中正确的是
A．灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小
B．灯不能正常发光，原线圈输入功率变大
C．灯不能正常发光，原线圈输入电压变大
D．灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变
二、多项选择题
7．如图所示，两束平行的黄光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜ABC，已知该三棱镜对该黄光的折射率为
，入射光与AB界面夹角为45°，光经三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ上，下列说法中正确的是__________。
（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．两束黄光从BC边射出后仍是平行的
B．黄光经三棱镜折射后偏向角为30°
C．改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些
D．改用绿光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些
E．若让入射角增大，则出射光束不平行
8．一列简谐横波从左向右以v=2m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示。
下列说法正确的是___________
A．A质点再经过
周期将传播到C点
B．B点正在向上运动
C．B点再经过
T回到平衡位置
D．该的周期T=0.05s
E.C点再经过
T将到达峰的位置
9．如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流分别为2I和I，且方向相同，此时a受到的磁场力大小为F，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力大小可能为
A．
B．
FC．3FD．5F
10．如图所示人站在匀加速斜向上的电梯上，则：
（）
A．人受到摩擦力方向沿运动方向，即与水平方向成θ角斜向上
B．人受到摩擦力方向沿水平方向向右
C．人受到梯面的支持力大于其重力
D．人受到梯面的支持力等于其重力
三、实验题
11．泥石流在爆发时通常沿山体倾泻而下，具有极快的速度与巨大的能量，破坏性极大，严重威胁着人们的生命安全，因此人们要对一些自然灾害进行必要的了解，并予以防范。
课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：
在足够长的斜面上放置一个质量m=4kg的物体，使该物体从静止开始，让其在随位移均匀减小的沿斜面向下的推力作用下运动，斜面的倾角θ=37°，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8，其中推力F与物体到出发点的距离x的函数关系式为F=80-20x（N），其中0≤x≤4m。
取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
求：
（1）物体在斜面上运动过程中的最大加速度am；
（2）物体的速度达到最大时，到出发点的距离x1；
（3）物体在斜面上运动的最大位移xm。
12．某学习小组通过实验探究一电器元件（额定电压为2.5V，额定电流为0.4A）的伏安特性曲线。
现实验室备有下列器材：
A．灵敏电流计G（量程为Ig=3mA，内阻Rg=100Ω）；
B．电流表A（量程为500mA，内阻约为1Ω）；
C．滑动变阻器R1（阻值范围为0∼10Ω）；
D．滑动变阻器R2（阻值范围为0∼100Ω）；
E.电阻箱R0（阻值范围为0∼9999Ω）；
F.电源E（电动势为4V，内阻不计）；
G.开关S及导线若干。
（1）在描绘该电学元件的伏安特性曲线时，要将灵敏电流计G改装成量程为3V的电压表来满足测量要求，则电阻箱接入电路的阻值R0=________Ω
（2）为了方便调节，测量的准确度较高，请将图甲中的实物电路图补充完整____________。
其中滑动变阻器应选择_________（填“R1”或“R2”）。
（3）作出的的I−U图象如图乙所示，当流过该元件的电流为0.34A时，该元件的电阻为______Ω，功率为______W。
（结果均保留两位有效数字）
四、解答题
13．半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示．珠子所受静电力是其重力的3/4倍．将珠子从环上最低位置A点静止释放，则：
（1）珠子所能获得的最大动能是多少？
（2）珠子对圆环的最大压力是多少？
14．如图所示，一透明玻璃砖横截面的上半部分是半径为R的半圆，下半部分是边长为2R的正方形，在玻璃砖的左侧距离为R处，有一和玻璃砖侧面平行的足够大的光屏。
一束单色光沿图示方向从光屏上的P点射出，从M点射入玻璃砖，恰好经过半圆部分的圆心O，且∠MOA=45°，已知玻璃砖对该单色光的折射率n=
，光在真空中的传播速度为c。
①求该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角的正弦值。
②从M点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖，求该单色光在玻璃砖内传播的时间。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
B
B
C
A
二、多项选择题
7．ABD
8．BDE
9．AB
10．BC
三、实验题
11．
（1）
=19.6m/s2
（2）
=3.92m（3）
=100m
12．R1
3.80.44
四、解答题
13．
（1）
．
（2）
．
14．
（1）
；
（2）
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．如图所示，在磁极和圆柱状铁芯间形成的两部分磁场区域的圆心角
均为
，磁感应强度B均沿半径方向，单匝矩形线圈abcd的宽
，长
，线圈中轴以角速度
匀速转动时对外电阻R供电，若线圈电阻为r，电流表内阻不计，则下列说正确的是
A．线圈转动时将产生正弦式交流电
B．从图示位置开始转过
角时，电流方向将发生改变
C．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的变化率不变
D．电流表的示数为
2．用如图的装置研究光电效应现象，当用能量为3.0eV的光子照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0，则（）
A．电键K断开后，没有电流流过电流表G
B．所有光电子的初动能为0.7eV
C．光电管阴极的逸出功为2.3eV
D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小
3．2018年10月9日10时43分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功将遥感三十二号01组卫星发射升空，卫星进入距地面高为h的预定圆轨道。
已知地球半径为R，地球两极的重力加速度为g，则遥感三十二号01组卫星在预定圆轨道上运行的速度大小为（）
A．
B．
C．
D．
4．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。
实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是（）
A．图甲中，A1与L1的电阻值相同
B．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
C．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
5．理论研究表明地球上的物体速度达到第二宇宙速度11.2km/s时，物体就能脱离地球，又知第二宇宙速度是第一宇宙速度的
倍。
现有某探测器完成了对某未知星球的探测任务悬停在该星球表面。
通过探测到的数据得到该星球的有关参量：
（1）其密度基本与地球密度一致。
（2）其半径约为地球半径的2倍。
若不考虑该星球自转的影响，欲使探测器脱离该星球，则探测器从该星球表面的起飞速度至少约为（）
A．7.9km/sB．11.2km/sC．15.8km/sD．22.4km/s
6．在高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法中不正确的是（）
A．A比B先落地
B．在飞行过程中的任一段时间内，A的水平位移总是大于B的水平位移
C．若两球在飞行中遇到一堵竖直墙，A击中墙的高度大于B击中墙的高度
D．在空中飞行的任意时刻，A总在B的水平正前方，且A的速率总是大于B的速率
二、多项选择题
7．下列有关光学现象的说法正确的是。
A．光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
B．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变大
C．在白光下观察肥皂泡，其表面的相邻各条纹是等间距的
D．光的偏振现象表明光是横波
E.在同一种物质中，波长越短的光传播速度越小
8．下列关于物体运动的情况中，可能存在的是（）
A．物体具有加速度，而其速度为零
B．物体具有恒定的速率，但仍有变化的速度
C．物体具有恒定的速度，但仍有变化的速率
D．物体具有沿x轴正方向的加速度，沿x轴负方向的速度
9．如图所示，一带电小球在匀强电场中从A点抛出，运动到B点时速度方向竖直向下，且在B点的速度为小球在电场中运动的最小速度，已知电场方向和运动轨迹在同一竖直平面内，空气阻力不计，则（）
A．电场方向水平向右
B．小球受到的电场力大于重力
C．从A到B的过程中，小球的电势能增加
D．从A到B的过程中，小球重力势能的减少量等于其电势能的增加量
10．如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，其波速为10m/s。
振源在x=5m处。
下列说法正确的是（）
A．振源的振动频率为2.5Hz
B．经过一段时间，质点a将到达b所在的位置
C．从t=0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置
D．从t=0时刻开始，经0.5s时间x=3m处质点通过的路程为0.5m
E.若观察者从x=2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5Hz
三、实验题
11．
（1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。
实验简要步骤如下：
A．让小球多次从斜槽上同一位置上由静止滚下，记下小球落在接球凹槽的一系列位置；
B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线;
C．测出曲线上某点的坐标x、y，算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。
D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。
上述实验步骤的合理顺序是______（只排列序号即可）；步骤C中计算小球平抛运动的初速度的表达式为；
（2）.在探究平抛运动规律的实验中，下列关于实验误差的的说法，正确的是（）
A．若斜槽轨道末端没有调整水平，会导致误差
B．斜槽轨道的不光滑会产生误差
C．为减小实验误差，实验小球应选用质量较大、体积较小的金属球
D．小球在
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