九年级物理 第十四章 压强和浮力复习教案 人教新课标版.docx
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九年级物理第十四章压强和浮力复习教案人教新课标版
第二课时
●授课时间:
6月4日
一、基础知识讲解
1、不计空气的作用,乒乓球从桌面弹起后,在空中受到重力的作用(不计阻力),这个力的施力物体是地球,方向是竖直向下。
2.两个相互接触的物体与它们要发生或已经发生相对运动时,就在接触间产生一个阻碍相对运动的力,这
种力就叫做摩擦力。
3.滑动摩擦力的大小跟物体间的压力和接触面的粗糙程度有关。
摩擦力的方向跟物体运动的方向相反。
4.重力是地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。
重力的施力物体是:
地球。
5.重力大小的计算公式G=mg其中g=9.8N/kg它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.
8N。
6.重力的方向:
竖直向下其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和面是否水平。
7.重力在物体上的作用点叫重心。
质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。
如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。
方形薄木板的重心在两条对角线的交点
8.摩擦力:
两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
9.摩擦力的方向:
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。
10.增大摩擦力的方法有增大压力、接触面变粗糙变滚动为滑动。
减小摩擦的方法有:
减小压力接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)使接触面彼此分开(加润滑油)。
11.能绕固定点转动的硬棒是杠杆。
从支点到动力作用线的距离叫动力臂;支点到阻力作用线的距离叫阻力臂;
12.杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。
动力臂>阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂<阻力臂的杠杆是费力的杠杆。
13.定滑轮中间的轴固定不动的滑轮。
实质定滑轮的实质是:
等臂杠杆。
特点使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
14.动滑轮和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)。
实质动滑轮的实质是:
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
特点使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
15.滑轮组定义定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
特点使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
二、堂上练习
1.如图所示.用弹簧秤拉着木块在水平桌面上作直线运动,实验记录如下表。
由此可知,木块与水平桌面的滑动摩擦力为()
A.4.5牛B.3.2牛C.3.0牛D.2.1牛
2.下列措施中,属于增大摩擦的是
A.给笨重的旅行箱装上轮子
B.汽车轮胎表面做出凹凸不平的花纹
C.气垫船利用气体将船和水分离
D.经常给自行车轴加润滑油
3.某同学对生活中的一些做法进行了分析,你认为不合理的是
A.连接玻璃管与胶皮管时,先把玻璃管口用水润湿,水起润滑作用
B.举重运动员比赛前手上涂抹“镁粉”,目的是减小摩擦
C.雨天,机动车应低速行驶,是由于车轮与地面的摩擦较小
D.铅笔芯粉末加人到生锈的锁中,起润滑作用
4.足球运动员把足球踢向空中,若不计空气阻力,则图1是表示足球在空中飞行的受力图,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)
5.在物理考试作图时,小亮画错了一个地方,用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这是通过增大的方法来增大橡皮与纸之间的.
6.图7中的两位同学正在做抛球游戏,请在图中画出球被
抛出后
所受重力的示意图。
7.下列几个实例中属于减小摩擦的是__________(填序号)。
①用力捏自行车的车闸;②汽车轮胎上的花纹;③汽垫船向下喷出强气流,在船底和水之间形成一层空气垫。
请发挥你的想象,写出一个自然界中如果不存在摩擦的情景:
_______。
8.如图1所示,下列器件中属于省力杠杆的是()
9.如图15所示,某人用一根轻质木棒挑着为120N的物体站在水平地面上,木棒保持水平,棒AB长为1.2m,重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m,则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为_______N。
10.生活和生产中有许多不同类型的杠杆,如图7所示的托盘天平属于杠杆,缝纫
机踏脚板属于杠杆,铡刀属于杠杆.
11.如图13所示,O点为杠杆的支点,请画出力F的
力臂,并用字母L表示。
12.图5是用杠杆提起重物的示意图。
请画出拉力F1(方向竖直向上)的力臂,并画出挂重物的绳对杠杆的拉力F2的示意图。
13.在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验前,先把杠杆的中点支在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在___________________位置
平衡。
(图中杠杆上每格距离相等)
(2)实验中,改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要做三次实验,得到三组数据并进行分析,这样做的目的是:
_____________________________________。
(3)如图17所示,杠杆处于平衡状态。
如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后,杠杆____________保持平衡(选填“能”或“不能”)
14.工厂为了搬运一个笨重的机器进人车间,某工人设计了下图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的根截面),其中最省力的方案是(C)
15.我省中部山区的公路环绕山坡盘山而上,车辆沿着盘山公路向上行驶时可以
A.省力B.省功C.省时间D.省距离
教学反思:
本复习课先复习本章基本内容,后讲解有代表性的习题为主,练习题的内容有一定的综合性,能与前面学过的其它章节相合。
第十四章压强和浮力
●单元复习目的
一、知识与技能
1.说出压力和压强的定义,说明压强的物理意义。
2.写出压强的公式,单位,会灵活运用压强知识解决简单的问题。
3.说明液体压强产生的原因,复述液体内部压强规律。
4.写出液体压强公式并会用公式进行简单计算,会用液体压强知识解决简单实际问题。
解释连通器的原理及应用实例。
5.进一步了解浮力的现象,加深对阿基米德原理的理解;知道物体的浮沉条件和浮力的应用。
二、过程与方法
1.培养学生运用物理语言分析问题和表达观点的能力。
2.学会研究物理问题的科学方法和学习方法。
3.情感、态度与价值观目标:
形成积极向上,团结协作的学习氛围,学会与同伴的合作交流
●复习重点
1.说出压力和压强的定义,说明压强的物理意义。
2.浮力的应用和物体的浮沉条件。
3.说明液体压强产生的原因,复述液体内部压强规律。
4.解释连通器的原理及应用实例。
●复习难点
1.会灵活运用压强知识解决简单的问题。
2.液体压强公式并会用公式进行简单计算,会用液体压强知识解决简单实际问题。
●课时安排:
二课时
第一课时
●授课时间:
6月6日
一、基础知识
(一)压强
1.压力:
垂直压在物体表面的力
(1)有的和重力有关;如:
水平面:
F=G
(2)有的和重力无关。
2.压力的作用效果:
(实验采用控制变量法)跟压力、受力面积的大小有关。
3.压强:
物体单位面积上受到的压力叫压强。
4.压强公式:
,式中压强p单位是:
pa,压力F单位是:
N;受力面积S单位是:
m2。
5.增大压强方法:
(1)S不变,F增大;;
(2)F不变,S减小; (3)同时把F增大,S减小。
减小压强方法则相反。
(二)液体的压强
1.液体压强产生的原因:
是由于液体受到重力,液体具有流动性。
2.液体压强特点:
(1)液体对容器底和壁都有压强,
(2)液体内部向各个方向都有压强;(3)液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同液体的压强还跟密度有关系。
3.液体压强计算:
p=ρgh,(ρ是液体密度,单位是kg/m3;g=9.8N/kg;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是m。
)据液体压强公式:
,液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量等无关。
4.连通器:
上端开口、下部相连通的容器。
5.连通器原理:
连通器如果只装一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
6.应用:
船闸、、锅炉水位计、茶壶、下水管道。
(三)大气压强
1.证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
大气压强产生的原因:
空气受到重力作用,具有流动性而产生的,
2.测定大气压强值的实验是:
1、托里拆利实验(最先测出):
实验中玻璃管上方是真空,管外水银面的上方是大气,是大气压支持管内这段水银柱不落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。
2、课堂实验:
用吸盘测大气压:
(原理:
二力平衡F=大气压p=F/s)
3.测定大气压的仪器是:
气压计。
常见气压计有水银气压计和无液(金属盒)气压计。
4.标准大气压:
把等于760毫米水银柱的大气压。
1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105pa。
5.大气压的变化:
和高度、天气等有关;大气压强随高度的增大而减小;在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100pa。
6.沸点与气压关系:
一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高)。
抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处
的。
在1标准大气压下,能支持水柱的高度约10.3m高。
(七)流体压强与流速的关系
1.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
2.飞机的升力:
飞机前进时,由于机翼上下不对称,机翼上方空气流速大,压强较小,下方流速小,压强较大,机翼上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。
(五)浮力
1.浮力:
浸在液体或气体里的物体,都受到液体或气体对它竖直向上的力,这个力叫浮力。
2.浮力产生的原因:
浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。
浮力方向总是竖直向上的。
3.物体沉浮条件:
(开始是浸没在液体中)
法一:
(比浮力与物体重力大小)
(1)F浮小于G下沉;
(2)F浮大于G
上浮(最后漂浮,此时F浮=G)
(3)F浮等于G 悬浮或漂浮
法二:
(比物体与液体的密度大小)
(1)ρ物>ρ液 下沉;
(2)ρ物< ρ液 上浮;(3)ρ物=ρ液 悬浮。
(不会漂浮)
4.阿基米德原理:
浸入液体里的物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。
(浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)
阿基米德原理公式:
5.计算浮力方法有:
(1)称量法:
F浮=G-F,(G是物体受到重力,F是物体浸入液体中弹簧秤的读数)
(2)压力差法:
F浮=F向上-F向下
(3)阿基米德原理:
F浮=ρgv排
(4)平衡法:
F浮=G物(适合漂浮、悬浮)
(六)浮力利用
1.轮船:
用密度大于水的材料做成空心,使它能排开更多的水。
这就是制成轮船的道理。
排水量:
轮船按照设计要求,满载时排开水的质量。
排水量=轮船的总质量
2.潜水艇:
通过改变自身的重
力来实现沉浮。
3.气球和飞艇:
充入密度小于空气的
气体。
4.密度计:
测量液体密度的仪器,利用物体漂浮在液面的条件工作(F浮=G),刻度值上小下大。
二、例题分析
例1三个质量均为2千克的物体,如图放置,处于平衡状态,试分析它们对接触面的压力和重力的关系?
(实物投影,请同学们作出物体对接触面的压力)
分析:
本题是让我们区分压力和重力的关系的。
注意压力是垂直作用在物体表面上,而重力始终是竖直向下的。
解:
设重力为G,对接触面的压力为N
图甲中:
物体水平放置,压力竖直向下,和重力相等。
图乙中:
物体放在斜面上,压力垂直于斜面,N不等于G。
图丙中:
物体被压在竖直面上,所以压力垂直于接触面,N的大小和G大小无关,只与水平力F大小有关。
例2如图3所示的四种现象中,属于减小压强的是
例3通常情况下,物体压在同样的泥地上,如果压强相同则压痕深度相同.野生动
物调查员在野外泥地上发现黑熊刚留下的足印.为了估算黑熊的质量,他把一个底面积是10cm2的容器放在足印附近的泥地上,再慢慢往容器中倒入沙子,直到容器在泥地上留下与黑熊足印深度相同的痕迹,测出此时装了沙的容器总质量为1.25kg.(g取10N/kg)
(l)装了沙的容器对泥地的压强多大?
(2)量出黑熊与地接触的足印痕总面积共800cm2,估算黑熊的质量有多大?
例4汽车是我们熟悉的交通工具,它给我们的生活提供了便利,促进了社会经济的发展。
汽车应用了许多物理知识。
请你运用所学的物理知识解答下列问题:
⑴汽油机是汽车的“心脏”。
汽油机工作时冲程将内能转化为机械能。
⑵)载重汽车都安装了较多的车轮,且轮胎上有凸凹不平的花纹,其目的是;
⑶据报道因车辆超载损坏公路,每年给我国造成的经济损失高达300亿元。
国家规定,载重车辆的轮胎,对地面的压强应控制在7×105Pa以内。
有一辆重2×104N的6轮汽车,如果每个车轮与路面的接触面积为200cm2,请你计算该汽车允许装载的货物的最大质量是多少?
(g取10N/kg)
例5图24中平底茶壶的质量是0.4kg,成而面积是4×10-3m2.内盛0.6kg的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为lm2的水平桌面中央。
试求:
(1)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力
(2)茶壶对桌面的压强。
(g=10N/kg)
例6小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值.实验步骤如下.
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是____________________________________.
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞__________时,记下弹簧测力计的示数为8.2N.
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为_____cm,计算得到活塞的横截面积为_____cm2.
(4)计算得到大气压强的数值为_____Pa.
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小.请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)_____________________________________________________________;
例7高强同学的爸爸是—名潜水员;暑假期间他随爸爸参加一次水下考察活动,爸爸告诉他本次考察潜水的最大深度为150m,还告诉他穿耐压低的潜水服比穿耐压高的潜水服活动方便,让他帮爸爸选择潜水服。
高强同学发现有两种备用潜水服,第一种最大耐压为2×106Pa,第二种最大耐压为6×106Pa。
高强同学通过计算很快帮爸爸选定了其中的一种。
请你通过计算说明他选的是哪—种?
例有两只大烧杯,其中一杯盛有纯净水,另一杯盛有盐水。
老师告诉小敏盐水的密度大于纯净水的密度,希望她用压强计将它们区别开。
如图19所示,小敏将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h甲和h乙。
她发现h甲小于h乙,于是认为乙杯子中盛的是盐水。
老师指出小敏的实验过程是不正确的。
小敏认真思考后发现自己在实验过程中没有控制变量,并提出了新的实验思路如下:
将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两杯液体中,压强计U形管两侧的液柱高度差分别用h'甲和h'乙表示,使h'甲与h'乙,比较,则的一定是盐水。
请你将小敏的实验思路补充完整。
例8如图,在吸管中间剪一水平切口(吸管未剪断)从切口处折弯吸管,使两段大致成直角。
把吸管一端放进水里,从另一端用力吹气。
观察到的现象是()
A.切口处有水向上喷出B.切口处有水向前喷出
C.
水中逸出大量气泡D.水中吸管内的液面高度保持不变
例9学习了浮力有关知识后,同学们都已经知道:
浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关.但小明总感到:
浮力大小应与物体所在液体的深度有关,并猜想:
“深度越深,浮力越大”他跟小红说出自己观点,小红却说“浮力与深度大小无关”,两人在已有器材中选择了完全相同的器材,分别做实验,都证实了自己的观点是对的.
已有器材:
泡沫(密度小于水)、石块、细绳、弹簧测力计、天平、烧杯(足够大、没有刻度)各一,水(足量).
(1)他们选择的器材是:
________________________________________________;
(2)写出小明的实验操作、记录观察到的现象,并作结论分析;
(3)写出小红的实验操作、记录观察到的现象,并作结论分析;
(4)为什么他们的结论都是对的,写出原因.
例10将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内.待木块静止时,从水槽中溢出了600g水,g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)木块下表面受到的水的压强
例11如图所示,弹簧秤下悬挂一水桶,桶与水的总质量为5千克,用细线系一质量为1.78千克的实心铜球,用手提细线上端将小球缓慢浸没在水中,使铜球在水中静止不动,且不与桶壁、桶底接触,桶中的水也没有溢出。
已知铜的密度为8.9×103千克/米3。
试分析、计算在这种情况下,
⑴.铜球受到的浮力为多大?
⑵.小球缓慢浸入水的过程中,水对桶底的压强是____________(选填“增大”、“减小”或“不变”),这是因为_________________。
⑶.根据你的判断,小球缓慢浸入水的过程中,弹簧秤的示数将怎样变化?
______________(选填“增大”、“减小”或“不变”
第二课时
●授课时间:
6月8日
一、基础知识讲解
1、压力是指垂直压力物体表面的力。
2、压力的方向:
垂直于作用面和作用点:
接触面表面
3、物体单位面积上受到的压力叫压强。
压强是表示压力作用效果的物理量。
4、压强的计算公式:
P=
,其中F表示压力,S表示受力面积,P表示压强。
国际标准单位帕斯卡,简称“帕”。
1帕=1牛/米2。
5、增加和减少压强的方法:
在受力面积不变时,增大压力可增大压强
,减小压力可减小压强。
在压力不变时,增大受力面积可减小压强,减小受力面积可增大压强。
6、重力与压力的区别:
重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近的一切物体;压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体。
重力的方向总是竖直向下;压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑
面有不同的方向,所以压力也有不同的方向。
7、压强单位Pa的认识:
一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。
成人站立时对地面的压强约为:
1.5×104Pa。
它表示:
人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:
1.5×104N
8、灵活运用压强公式进行计算:
(1)利用p=F/S计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时,要抓住“受力”二字,分析物体表面到底有多大面积受到压力作用,而不能取任意的一个面积代入。
(2)解题的思路:
①根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F;②确认受力面积S;③再根据公式p=F/S求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别。
9、液体内部的压强的规律:
液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。
液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关系。
10、液体压强的计算公式:
P=ρgh。
其中:
P表示压强,单位帕,ρ表示液体的密度,g取9.8牛/千克。
在粗略计算中可取10牛/千克。
H表示深度,强调是自由液面到所研究点的竖直高度。
11、连通器原理连通器里的液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
12、大气压强:
验证大气压存在的验:
马德堡半球实验
13、大气压的测定:
托里拆利实验。
标准大气压的值:
105Pa
14、大气压的特点空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。
一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
15、沸点与压强的关系一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
应用高压锅、除糖汁中水分。
16、体积与压强的关系质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小;应用解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。
17、阿基米德原理浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
公式表示:
F浮=G排=ρ液V排g。
从公式中可以看出:
液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
适用条件:
液体(或气体)
18、物体的浮沉条件:
下沉F浮 上浮F浮>Gρ液>ρ物漂浮F浮=Gρ液>ρ物 19、漂浮问题“五规律”: ①物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;②同一物体在不同液体里,所受浮力相同;③同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;④漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;⑤将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 20、浮力计算题方法总结 (1)确定研究对象,认准要研究的物体。 (2)分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。 (3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。 21、计算浮力方法①读数差法F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力);②压力差法F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力);③漂浮、悬浮时F浮=G(二力平衡求浮力);④阿基米德原理F浮=G排或F浮=ρ液V排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用);⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用)。 22、解浮力问题经常用到的一些规律和概念①二力平衡条件(推广到三力平衡);②密度的概念;③液体内部压强规律;④浮力的概念;⑤阿基米德原理⑥物体浮沉条件。 23、解题必须弄清楚的一些概念①物重G与视重G″;②物重G与物体排开的液重G′;③浸在(浸入)与浸没(没入);④上浮、漂浮、悬浮;⑤物体的密度ρ物与液体的密度ρ液;⑥物体的体积v物、物体排开液体积v排、物体露出液而的体积v露。 24、综合题的解题步骤 (1)认真审题,确定研究对象,明确对象所处的状态。 (2)分析受力情况,画出受力分析图。 (3)根据状态列出方程式方程组。 (4)进行数学运算。 二、堂上练习 1、一头质量为6X103kg的大象,每只脚掌的面积为600cm2,它的重力为N,它四脚着地时对地面的压强为Pa。 若大象抬起一条腿,如图10所示,它对地面的压强(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 (g取10N/kg) 2、完全相同的8块橡皮,每块橡皮的长、宽、高为4: 2: 1。 小明同学在水平桌面上把它们摆放成了如图所示的四种形式,其中对桌面压强相等的是 A.甲与乙 B.甲瑟丁 C.乙与丙 D.丙与丁 3、下图中,采用减小受力面积的方法增大压强的事列是() 4、黄华路小巷里的纪念碑“血泪洒黄华”(图8),铭记着日本侵略中国的一段历史,承载着日本欠下中国人的一份血债。 碑身高约1.5m,宽约0.6m、厚约0.1m.已知碑石密度为2.6×103kg/m3,求: (本题g取10N/kg) (1)纪念碑的碑重? (2)它对地面的压强? 5、如图24所示,质量为4 8kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m,所用时间为100s。 假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的
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