中考物理专题复习学案第八讲力和运动.docx
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中考物理专题复习学案第八讲力和运动
中考物理专题复习学案第八讲力和运动
一、复习策略
1、物理学中的“力”
(1)定义:
物体对物体的作用.
(2)特点
②相互性:
力的作用是相互的.
③同时性:
相互作用力同时产生,同时消失,同时变化.
(4)力的单位:
N(1N→托起两只鸡蛋的力)
(5)力的三要素:
大小、方向、作用点
(6)力的表示方法
②力的示意图(不取标度、大致描述)
2、牛顿第一定律及惯性
(2)惯性及惯性现象
①定义:
物体保持运动状态不变的性质叫惯性.(一切物体都具有惯性)
②惯性的影响因素:
与速度大小无关,但与质量有关.
③惯性现象:
a.原来静止→保持静止
如:
坐车时,车从静止到运动(启动瞬间)乘客向后倒,拍灰.
b.原来运动→保持运动
如:
刹车时,乘客向前倒,丢铅球,飞机投弹轨迹.
c.突然加速或减速
如:
走路时被绊倒,踩到西瓜皮滑倒.
d.左转弯、右转弯问题
(3)二力平衡
①力和合成
②二力平衡条件:
等大、反向、共线、同一物体受到的.
(4)力与运动的关系
①牛顿第一定律的补充:
F合=0
②力与运动的关系
二、典例剖析
例1、(大连市)如图所示,司机回答乘客的话是以________为参照物,而马路旁小朋友的赞叹又是以_________为参照物.
解析:
判断物体是运动的,还是静止的,看这个物体相对参照物的位置是否变化,如果这个物体相对参照物的位置变化了,则它是运动的;如果这个物体相对参照物的位置不变,则它是静止的.
司机以车或车内物体或司机本人为参照物,乘客相对这些参照物的位置没有改变,所以认为乘客是静止不动的;而马路旁的小朋友则以路面为参照物,乘客和车相对路面的位置快速改变了,所以认为乘客和车一起快速运动.
答案:
司机本人或车或车内物体 路面
例2、(上海市)某小组同学分别测出了甲、乙两电动小车做直线运动的路程和时间,并依据数据作出了相应的路程一时间图像,如图a、b所示.
(1)观察图a可知,甲车在做_________直线运动.甲车通过0.6m的路程所用时间为_________s.
(2)观察图b可知,在AB对应的时间段内,乙车通过的路程为_________m.
(3)比较图a、b可知,甲车的速度_________乙车的速度(填“大于”、“等于”或“小于”).
解析:
由a图知,
是一个不变的值,即甲车速度不变,故甲车做匀速直线运动;由b图知,在AB对应的时间段内,乙车通过的路程为1.8m-0.6m=1.2m;由a图知,甲车速度
,由b图知,乙车速度
,故甲车速度小于乙车速度.
答案:
(1)匀速 6s
(2)1.2
(3)小于
例3、(四川省)“五·一”长假期间,小阳一家人自驾车外出旅游,大自然旖旎的风光令小阳激动不已.旅途中通过一座造型别致的长直大桥时,细心的小阳作了如图所示的观察与记录(其中速度计的指针在图示位置几乎不动,手表的秒针在过桥过程中未走完一周).
根据小阳的记录,可以估算出该大桥的长度约为_________m.
解析:
由汽车速度计指针的位置可知:
v=30km/h;由汽车上、下桥时手表的示数可知,汽车过桥时间
.该桥长约为s=vt=30km/h×
=0.25km=250m.
答案:
250
例4、(湖北武汉)在某次探究活动中,小明对老师给出的“小球在光滑斜面上由静止释放时,所处高度越高到达斜面底端的速度越大,而与小球质量无关”这一结论产生了质疑.他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度——猜想一:
可能与小球在光滑斜面上的高度无关;猜想二:
可能与小球的质量有关.
他选择了一些实验器材,进行了如下实验(图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置,小钢球1、2、3的质量关系为m1 (1)实验一是为了验证猜想_________(填“一”或“二”),通过该实验他得到的结论是: 小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量_________(填“有关”或“无关”). (2)实验二中,小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放,到达底端时的速度分别为v2、v3,请判断v2_________v3(填“>”、“=”或“<”). (3)在完成了以上探究后,小明继续进行“探究动能的大小与速度的关系”的实验三(图),根据实验的结果,他得出了“速度越大,动能越大”的结论,你认为他的结论是否可靠? _________(填“可靠”或“不可靠”).原因是_________. 实验三: 解析: 开放探究题是力学中比较重要的题型,在解决这类问题时要适时运用控制变量法,即当研究量涉及多个变量时,在研究时常要用到控制变量法. 答案: (1)二 无关 (2)< (3)不可靠 实验中没有控制两球的质量相同 例5、(山东省)关于物体的惯性,下列说法正确的是( ) A.一切物体都具有惯性 B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性 C.跳水运动员起跳后,先向上运动,然后下落,是由于运动员具有惯性 D.运动速度大的物体惯性大,运动速度小的物体惯性小 解析: 本题考查的是惯性的基本知识.惯性主要考查的知识点: ①惯性是物质所具有的保持原来运动状态不变的性质;②一切物体都具有惯性;③质量是惯性大小的量度,质量越大的物体具有的惯性越大;④惯性的大小与速度无关;⑤惯性定律: 物体在不受任何外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态. B中由于惯性的大小与速度无关只与质量有关,运动员助跑并不能改变其质量,不能增大惯性;C中是由于人受重力的缘故.D中惯性的大小与速度无关只与质量有关.所以选择A. 答案: A 例6、(安徽省中考试题)以下是我们生活中可见到的几种现象: ①用力揉面团,面团形状发生变化;②篮球撞击在篮球板上被弹回;③用力握小皮球,球变瘪了;④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞.在这些现象中,物体因为受力而改变运动状态的是( ) A.①② B.②③ C.③④ D.②④ 解析: 力的作用效果有两种: 一是改变物体的运动状态;二是改变物体的形状.而物体的运动状态的改变是指物体速度大小或运动方向发生了改变.用力揉面团,力的作用效果是使面团的形状发生了改变,故现象①错;篮球撞击在篮板上,受篮板的作用力改变了运动方向.故现象②对;用力握小皮球,握力的作用改变了皮球的形状,故现象③错;灰尘在风力的作用下由静止变为运动,并被吹向各个方向,灰尘的状态发生了变化,故现象④对;综上分析,正确选项为D. 答案: D 例7、(北京市海淀区中考试题)如图所示,重为600N的木箱静止在斜面上,根据图中的给出的标度,用力的图示法画出木箱所受的重力. 解析: 力的图示就是通过作图的方式将力的三要素表示出来.所以要画出重力的图示,首先要明白重力的三要素,此题中重力的大小已知;而重力的方向始终是竖直向下,即与斜面底边垂直;重力的作用点——重心应画在物体的几何中心上. 答案: 例8、(北京市海淀区中考试题)下列现象中,不属于应用惯性现象的是( ) A.用手拍打衣服上的灰尘 B.运动员采用助跑跳远 C.锤头松了,将锤柄在地上撞击几下 D.骑自行车时为了减速捏刹车闸 解析: 用手拍打衣服时,衣服受力后状态改变,而衣服上的灰尘由于惯性仍要保持原有状态,从而使灰尘离开衣服,这是属于惯性现象;运动员跳远前的助跑,能使运动员起跑后,由于惯性仍保持向前运动的状态,可以跳得更远,这是属于惯性现象;锤头和锤柄撞击地面时,锤柄受地面阻力而停止,但锤头由于惯性仍保持向下运动状态,所以就紧套在锤柄上,这也是惯性现象;骑自行车时捏刹车闸的目的是通过增大压力来增大摩擦,从而使自行车减速,所以这不是惯性现象,故正确选项为D. 答案: D 例9、(德阳市中考试题)平直公路上行驶着的一辆汽车在竖直方向上受到一对平衡力是( ) A.汽车受到的牵引力和路面对汽车的摩擦阻力 B.汽车受到的牵引力和路面对汽车的支持力 C.汽车受到的重力和路面对汽车的支持力 D.汽车受到的重力和汽车对路面的压力 解析: 二力平衡条件: ①大小相等;②方向相反;③作用在同一直线上;④作用在同一物体上;这四个条件是判断两个力是否是平衡力的依据,且四个条件缺一不可,缺少一个就不是两个相互平衡的力.平直公路上的汽车在竖直方向上受到重力和地面支持力的作用,这两个力符合二力平衡条件,属于平衡力,故本题正确选项为C.选项A中提到的两个力是汽车在水平方向上受到的;选项B中提到的两个力,一个是水平方向,另一个是竖直方向,很明显不符合二力平衡条件,选项D中,重力是汽车受到的,汽车对路面的压力是路面受到的,且这两个力都是方向向下的;故选项A、B、D都错. 答案: C 例10、(北京市东城量中考试题)载有货物的气球总重为1500N,在空中竖直匀速下降时,所受浮力是1400N,气球受到的合力是_______N;若要使它竖直匀速上升,则应从气球上至少向外抛出_______N的货物.(设气球在上升和下降时所受的空气浮力和阻力的大小保持不变) 解析: 解答此题时,关键要知道物体的运动状态所对应的受力情况: 当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它所受的力一定是相互平衡的,而平衡的合力为零.气球在空中竖直匀速下降,所受力一定是平衡的,如图(甲)所示,气球在浮力、重力和阻力的作用下平衡,则气球受到的阻力f=G-F浮=1500N-1400N=100N 当气球在空中匀速上升时,所受阻力f大小仍是100N,但方向为竖直向下,如图(乙)所示,要保证气球匀速上升,则应满足F浮=f+G′即气球的总重应为G′=F浮-f=1400N-100N=1300N,相对于原来的总重减小了200N. 答案: 0,200 例11、(苏州市中考试题)阅读短文,回答短文后的问题. 在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,一些同学作出了以下猜想: 猜想A滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关; 猜想B滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关; 猜想C滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关. 为了检验上述有关猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案: 步骤1 把长方形木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图甲); 步骤2 在长方形木块上放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平拉木块,使砝码与木块一起沿直线匀速运动,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小; 步骤3 在水平长方形木板上铺上一层棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动(如图丙)比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小. (1)当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的读数,为什么? (2)“步骤2”的设计目的,是为了检验上述猜想(A、B、C)中哪一个正确与否? (3)为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤. (4)在“步骤2”中,若木块上方的砝码重为0.5N,则当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,砝码与木块间摩擦力的大小( ) A.大于0.5N B.大于零且小于0.5N C.等于0.5N D.等于零 (5)考虑到影响摩擦力的因素较多,在上述探究过程中总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题的方法叫做“控制变量法”,想想看,初中物理中在研究哪些问题时用到过这种方法? 解析: 在图的实验中,每次都让弹簧测力计拉着木块匀速滑动,目的是让木块在水平方向上所受的滑动摩擦力与拉力平衡,从而由弹簧测力计所显示的拉力大小推知滑动摩擦力的大小.由于猜想滑动摩擦力的大小与多个因素有关,当研究它与某一个因素的关系时,应采用“控制变量法”,即保持其他因素相同的前提下,改变这一个因素,从而确定滑动摩擦力的大小与这一因素的关系. 答案: (1)因为弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力; (2)“步骤2”通过在木块上加砝码,以增大木块对接触面的压力,故这一步骤是为了检验猜想B的;(3)把长方体木块侧放(或竖放)在长木板上,用弹簧测力计拉着它匀速前进,观察并记录弹簧测力计的示数,比较“步骤4”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小;(4)D(提示: 由于砝码与木块之间既没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,故摩擦力为零);(5)在初中物理中,研究决定电阻大小的因素,决定压强大小的因素,电流与电压、电阻关系时都采用了“控制变量法”. 二、电磁学综合题 2. (2)由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到: s= ,F磁=BIL,得到s= ,v= 。 (2019·山西中考模拟)阅读短文,回答问题: 开天辟地薪火相传 180万年前,黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火;180万年后的今天,我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址,采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火,正式开启了二青会火炬传递征程! 圣火采集: 2019年3月28日上午,一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞,照射在凹面镜上,会聚到采火器中,火苗渐起引燃采火棒,如图甲,其原理图如图乙。 之后顺利点燃采火盆,圣火采集圆满成功。 火炬传递: 二青会火炬名为“山河”,如图丙,选用电解铝材质,其质量仅为1.2kg,设计上融合了山西的历史、地理、文化等元素。 二青会网络火炬传递采用最前沿的AR技术,首创微信小程序传递方式,任何人通过微信账号即可登录5月4日,途经33个省级站点传递后,二青会圣火再次抵达山西运城,与实体火炬传递同步,直到8月18日开幕式传递结束,是史上历时最长的一次网络火炬传递AR技术是利用计算机生成一种逼真的虚拟环境,通过传感设备使人“身临其境”,用户通过AR拍照、AR扫一扫、限时跑步、趣味游戏和答题等方式进行网络火炬传递,其中最受欢迎的AR拍照,可以实现“人+传递站点背景图+吉祥物”的合影,如图丁从古朴大气的圣火采集,到网络火炬传递方式的创新,都体现了传承与创新的完美结合。 开天辟地,薪火相传,青春不息激发时代新人开启奋斗新征程! (1)电视机前的观众通过卫星转播收看圣火采集仪式直播,这是通过_____(选填“超声波”或“电磁波”)传递信号的; (2)如图乙,一束射向O点的光线经凹面镜反射后,射入采火器B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜); (________) (3)如图丁中的合影背景是计算机生成的一种_____环境,首创微信小程序网络传递的好处是_____(写出一条); (4)如图丙的火炬选用电解铝材质,大大减轻了它的质量请你用所学的物理知识解释其中的道理。 _____ 【答案】电磁波 虚拟人人都可以参与详见解析 【解析】 【详解】 (1)世界各地的观众通过卫星的实况转播欣赏了比赛直播,卫星通信是通过电磁波来传递信号的; (2)连接OB,OB光线为反射光线,由光反射定律可知,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,过入射点作这个角平分线的垂线,可以得到平面镜的位置,如下图所示: (3)合影背景是计算机生成的一种虚拟环境,微信小程序网络传递可以让人人都可以参与; 3.(4)无人机水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体。 三个物体再水平方向由于惯性与飞机具有相同的速度,在相同时间内与飞机通过相同的路程;在竖直方向上通过相同的时间落会到地面,因此在水平方向通过相同的路程。 由于是间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体,因此在地面上间隔相同时间,通过相同路程以此是①②③顺序排列。 选A正确、(2019·陕西中考模拟)如图,图1是一款多挡位电炒锅,图2是其内部简化工作电路图.R1、R2、R3是加热电阻,其中R3的电阻值为60.5Ω.接通电源,只闭合开关S1时电炒锅的功率为600W,再闭合S2,电炒锅的功率为1000W.求: (1)电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器,应使用_______(选填“两脚插头”或“三脚插头”)将其接入家庭电路. (2)电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻R2的阻值;______ (3)若使用该电炒锅最大功率,将4kg、20℃的水加热至80℃,至少需要多少秒? ______[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】三脚插头1800W;121Ω560s 【解析】 【详解】 (1)电炒锅是具有金属外壳的大功率用电器,为了防止因漏电而发生触电事故,它的外壳要接地,因此应使用三脚插头; (2)R3的电功率: P3= =800W, 电炒锅的最大电功率: P最大=1000W+800W=1800W, R2的功率: P2=1000W-600W=400W, 加热电阻R2的阻值: R2= 121Ω; 4.(3)R2连续工作10min产生的热量为Q= = =1920J(2019·安徽中考模拟)如图为某家用电热水器的电路图,R1为发热板,当热水器处于加热状态时,水迅速被加热;达到预定温度后,S自动切换到另一挡,处于保温状态。 已知R1=100Ω,饮水机加热时的功率是保温时的功率的4倍,电热水器正常工作时: (1)用公式分析,当S分别接a和b时,哪种情况为加热状态? 哪种情况为保温状态? (2)求R2的阻值。 (3)当S接b时,求电阻R2在6min内消耗的电能。 【答案】 (1)保温状态; (2)100Ω;(3)43560J。 【解析】 【详解】 (1)由电路图可知,开关S接a时电路为R1的简单电路,开关接b时电路为R1、R2串联, 因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变, 所以,开关S接a时电路的总电阻最小,电路中的电流最大,由P=UI=I2R可知,R1的电功率最大,电热水器处于加热状态; 同理可知,开关接b时电路的总电阻最大,电路的电流最小,R1的电功率最小,电热水器处于保温状态; (2)开关S接a时,电路为R1的简单电路,热水器处于加热状态, 则电热水器的加热功率: ; 因饮水机加热时的功率是保温时的功率的4倍,所以保温时R1的功率: ,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI=I2R可得,保温时电路中的电流: ,由 可得,此时电路的总电阻: ,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值: R2=R总﹣R1=200Ω﹣100Ω=100Ω; (3)当S接b时,电热水器处于保温状态,则电阻R2在6min内消耗的电能: W2=I2R2t=(1.1A)2×100Ω×6×60s=43560J。 答: (1)开关S接a时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电路的电流最大,由P=UI=I2R可知,R1的电功率最大,电热水器处于加入状态;开关接b时电路的总电阻最大,电路的电流最小,R1的电功率最小,电热水器处于保温状态; (2)R2的阻值为100Ω; 5.(4)使用时把悬挂在绳子末端的重物提至灯的顶端,因此悬挂的高度有一定的局限性。 同时,功率小;供电时间短;不能持续供电。 (2019·河北中考模拟)阅读短文并回答下列问题。 磁悬浮列车 磁悬浮列车(如图所示)利用磁极间的相互作用使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约lcm处行驶。 它行驶时和电动机的工作原理完全相同。 只是把电动机的“转子”安装在列车上,将电动机的“定子”安装在轨道上,当向轨道这个“定子”输电时,通过通电线圈受到磁场力的作用,使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。 当列车运行在曲线或坡道上时,控制系统通过改变电磁铁中的电流达到控制运行的目的。 (1)磁悬浮列车开动时能够悬浮在轨道上是因为______________。 车体完全脱离轨道,可以大大减小车体与铁轨之间的____________力。 (2)当磁悬浮列车运行路线是曲线时,通过改变_______中的电流来达到控制运行的目的。 (3)磁悬浮列车在铁轨上行驶的工作原理是___________。 【答案】磁极之间的相互作用摩擦电磁铁通电线圈(或导体)在磁场中受到力的作用 【解析】 【详解】 (1)根据短文知道,磁悬浮列车利用磁极之间的相互作用,即“同名磁极相斥,异名磁极相吸”的原理,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,这样可以大大减小车体与铁轨之间的摩擦力; (2)根据短文知道,当磁悬浮列车运行在曲线上时,控制系统通过改变电磁铁中的电流达到控制运行的目的; 6.R3所消耗的功率: P3=U3I3=U× I= ×800W=400W;故R3的电阻: R3= = =121Ω。 (2019·广东中考模拟)阅读短文,回答问题。 电动平衡车 电动平衡车,又称体感车(如图甲),是一种时尚代步工具,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整,以保持系统的平衡。 电动平衡车采用站立式驾驶方式,通过身体重心和操控杆控制车体运行,采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。 (1)当人驾驶电动平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法中错误的是_____ A.平衡车轮胎上的花纹是为了增大摩擦 B.平衡车刹车时由于具有惯性不能立即停止下来 C.平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力 D.人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力 (2)已知平衡车自重12kg,最大载重90kg.质量48kg的小明驾驶电动平衡车时,若每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面的压强是_________Pa。 (g取10N/kg) (3)如题图乙所示,科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。 电路中电源电压恒为6V,指示灯L1、L2的规格均为“6V6W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S与“1”接通后,左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。 在上述过程中,左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如题图丙所示。 ①当单刀双掷开关S与“2”接通时,电磁铁中有电流通过,右转指示灯L2发光_____(选填“较亮”或“较暗”);接着,衔铁被吸下,触点A与B接通,电磁铁和电阻R0被短路,右转指示灯L2发光_____(选填“较亮”或“较暗”)。 此时,由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点A与B分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,右转指示灯L2会亮暗交替闪烁。 ②单刀双掷开关S与“1”接通,触点A与B分离时,电磁铁上端是_____极,值电阻R0的阻值为_____Ω。 ③在单刀双掷开关S与“l”接通情况下,左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min,则整个电路消耗的电能为__J。 【答案】C1.2×105较暗较亮N241680 【解析】 【详解】 (1)A、轮胎上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 故A正确; B.平衡车刹车时由于具有惯性继续向原来的方向运动,所以不能立即停止下来。 故B正确; C.平衡车的重力小于地面对平衡车的支持力,不符合二力平衡的条件。 故C错误; D.人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上,是一对相互作用力。 故D正确。 (2)
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- 中考 物理 专题 复习 第八 运动