上海华东师范大学附属枫泾中学物理八年级简单机械单元专项训练.docx
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上海华东师范大学附属枫泾中学物理八年级简单机械单元专项训练
上海华东师范大学附属枫泾中学物理八年级简单机械单元专项训练
一、选择题
1．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（ ）
A．拉力做的总功为4.8JB．斜面的机械效率为90%
C．斜面上物体受到的摩擦力为5ND．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
2．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是
A．机械效率越高，机械做功一定越多
B．机械做功越多，机械效率一定越高
C．功率越大的机械，做功一定越快
D．做功越快的机械，机械效率一定越高
3．如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。
已知拉力F＝5N，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的功率是1WB．2s内绳子自由端移动的距离是1.2m
C．5s内拉力所做功的大小是15JD．物体A受到水平地面的摩擦力大小是8N
4．如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。
如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动了1m，若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（ ）
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1=60W
B．物体与地面之间的摩擦力f=20N
C．物体向右运动时，拉力F2=40N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=80J
5．如图人们用木棒撬石块，在C点沿不同方向施加作用力F1或F2或F3，这三个力的大小关（）
A．
B．
C．
D．无法判断
6．如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。
当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是
A．绳拉甲物体的力为6牛
B．甲物体的速度为0.2米/秒
C．5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦
D．绳的拉力做功的功率为1.2W
7．如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确是
A．地面受到的摩擦力为12N
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．水平拉力F的功率为4.8W
D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J
8．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是
A．撞击锤柄，锤柄停止运动后，锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上
B．近视眼原来成像在视网膜之后，佩戴凹透镜以后得到了矫正
C．竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触，小球随小车一起向右做匀速直线运动，此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用
D．每个滑轮重3牛，物体重6牛，不计绳力和摩擦，物体静止时拉力F为3牛
9．如图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（）
A．W1=W2η1=η2B．W1＜W2η1＜η2C．W1＞W2η1＞η2D．W1＜W2η1＞η2
10．如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。
下列说法中不正确的是
A．刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识
B．车把相当于费力杠杆
C．脚蹬属于省力杠杆
D．轮胎制有花纹是为了增大摩擦
二、填空题
11．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，每个钩码重2N。
实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计，拉力大小如图所示，则动滑轮重为______N，将弹簧测力计向上移动30cm，则钩码上升的高度为______cm。
（不计一切摩擦及绳重）
12．小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用，每次都匀速提物体，做实验情况如图所示，请观察、比较图中的操作、现象和数据，归纳得出初步结论．
（1）由（a）（b）两图_____________．
（2）由（c）（b）两图_____________．
13．如图所示，重为10N的动滑轮右边用绳子固定，左边悬挂重为50N的物体A，在拉力F作用下将物体A匀速提起，绳重和摩擦均不计，则F=_____N，动滑轮这种使用方法的好处是_____（填“省力”或“省距离”）．
14．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则绳子拉物体A的功率为________W，物体A与地面之间的摩擦力为________N。
15．如图所示的AB为轻质杠杆，O为悬点，放在水平面上的物体M用细线悬挂在杠杆A端．已知OA：
OB=1：
2，M的密度为3×103kg/m3，体积为8×10﹣3m3．当B端悬挂一个质量为10kg重物时，杠杆水平平衡，则物体M对水平面的压力为________N（g取10N/kg）．
16．如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m的过程中，人所用的拉力为125N．此过程中，小明做的额外功是________ J，拉力的功率是________W，滑轮组的机械效率是________．
17．如图所示，一直撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是_________N。
18．如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图．该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直．杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡．已知动滑轮P的质量mP为0.2kg，OA：
OB=3：
1，配重D的质量mD为1.5kg，作用在D上的竖直向下的压力F为75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6N．杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg．求：
配重C的质量mC等于多少kg，开关刚好能被拉开？
19．如图，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡，将重物M浸没在水中，钩码放在B处，杠杆又平衡，则重物与钩码的质量之比为____，重物M的密度是____kg/m3
20．如图所示，A物体受到的重力是100Ｎ，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向右匀速直线运动。
已知拉力F=5Ｎ，滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率是______；物体A受到水平地面的摩擦力是______N。
三、实验题
21．小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验（忽略绳重和摩擦）．
（1）实验中，应该在___________时（选填以下正确选项前的字母），读取测力计示数；
A．竖直匀速拉动B．竖直加速拉动C．静止D．任意方向匀速拉动
（2）若重物以0.lm/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_______m/s．
（3）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：
被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越___________．
（4）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为_________N．
（5）小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验，如图丙所示．小红多使用一个滑轮，目的是_____．（选填以下选项前的字母）
A．可以省力B．可以省功C．可以省距离D．可以改变拉力的方向
（6）小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率________________（选填“相同”或“不相同”）．
22．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。
次数
物重G/N
绳自由端的拉力F/N
钩码上升的高度h/cm
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率η/%
1
1.0
0.5
10
30
2
2.0
0.9
5
15
74.1
（1）根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______；
（2）根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位有效数字）
（3）同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。
23．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空⽓开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。
（1）为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验：
①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h；
②将浮子装满水，用_______________________；
③浮子上底面的面积表达式：
S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。
（2）若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停⽌进水时，浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍，OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。
（3）科学研究表明，⼀定质量的⽓体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过⼀定⾼度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证⻢桶正常使用，应如何移动调节螺母：
__________。
24．小明小组在“研究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验时应先调节杠杆在______位置平衡，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向________调（填“左“或“右“）。
（2）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：
分析表中的1、2两次实验数据可以得出的结论是________.
实验次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
2
5
1
10
2
3
10
2
15
3
1
20
4
*
（3）第3次实验数据不全，请根据已有信息分析，此处的数据应该是_______;
（4）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在图示位置保持平衡.这时应在B位置挂上_____个钩码.
25．小明进行“探究杠杆平衡条件”的实验。
每个钩码都完全相同。
实验前，小明通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，消除了杠杆自重对实验的影响。
（1）当杠杆在水平位置平衡后，在实验中就可以方便测量______。
（2）要使图甲中杠杆水平平衡，应在A处挂_____个钩码。
（3）若在图甲A处挂完钩码平衡后，将左右两侧所挂钩码分别向左和向右移动一个格，则杠杆将_____（选填“继续平衡”、“向左倾斜”或“向右倾斜”）。
（4）小明改变实验方法，如图乙所示，重心C点不再是支点，并在A点仍挂两个钩码，对杠杆的拉力为FA，用校过零的弹簧测力计正确地测出B点使杠杆水平平衡时的拉力FB，则FB•LOB_____FA•LOA（选填“>”“=”或“<”）。
四、计算题
26．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的重为600N，在F＝50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。
求：
（1）拉力F的功率是多少？
（2）货箱运动了2min，克服摩擦所做的功是多少？
（3）此滑轮组的机械效率是多少？
27．如图所示，站在地面上的工人师傅利用滑轮组提升重为900N物体，10秒内物体匀速上升的高度为1m，工人师傅的拉力F为400N，不计摩擦和绳重。
求：
（1）10s内做的有用功；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）若工人师傅的重力为700N，双脚与地面的接触面积为500cm2，匀速提升重为1200N的重物时（如图所示），工人师傅对地面的压强。
28．如图所示，小明爷爷的质量为m=70kg，撬棍长BC=1.2m，其中O为支点，OB=AC=0.2m。
当小明爷爷用力F1作用于A点时，恰能撬动重为G1=1000N的物体。
求∶
（1）作用力F1的大小；
（2）保持支点位置不变，F1的方向保持不变，小明爷爷所能撬动的最大物体重Gm。
29．为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杠杆．杠杆确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机．请看下例．
秤砣质量为
千克，秤杆和秤盘总质量为
千克，定盘星到提纽的距离为
厘米，秤盘星到提纽的距离为
厘米（下图）．若有人换了一个质量为
千克的秤驼，售出
千克的物品，物品的实际质量是多少？
30．如图所示，利用质量为1.5t的汽车将矿井中的矿石以2m/s的速度匀速向上提升．已知汽车的最大功率为10kW，汽车轮胎与地面的阻力为车重的0.1倍，轮胎与水平地面总的接触面积为0.2m2，动滑轮质量为25kg，不计滑轮摩擦及绳重，g取10N/kg．求
（1）汽车对地面的压强，若提升1000kg矿石至地面用时30s，绳子对矿石做的功．
（2）保持提升矿石的速度不变，滑轮组的最大机械效率
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．D
解析：
D
【详解】
拉力做的总功为
故A选项错误；
有用功为
斜面的机械效率为
故B选项错误；
C．斜面上物体受到的摩擦力做的功为
斜面上物体受到的摩擦力的大小为
故C选项错误；
D．根据
，物体由斜面底端运动到顶端的速度为
物体由斜面底端运动到顶端用时
故D选项正确。
2．C
解析：
C
【解析】
A．机械效率是有用功和总功的比值，其高低与机械做功的多少无关，故A不正确；
B．机械做的功多，但不知道做的是总功还是有用功，机械效率无法确定，故B不正确；
C．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功一定越快，故C正确；
D．做功越快的机械说明功率大，但有用功和总功不确定，机械效率不一定越高，故D不正确．
故选C．
【点睛】本题考查机械效率和功率的物理意义，关键知道机械效率是有用功与总功的比值，并不能表示做功的快慢和多少．
3．D
解析：
D
【详解】
A．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，则绳端移动的速度
v绳=nvA=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力F的功率
故A错误；
B．2s内绳子自由端移动的距离
s绳=v绳t1=0.4m/s×2s=0.8m
故B错误；
C．5s内绳子自由端移动的距离
s绳′=v绳t2=0.4m/s×5s=2m
拉力做的功
W=Fs绳′=5N×2m=10J
故C错误；
D．由
物体A受到水平地面的摩擦力大小
f=nηF=2×80%×5N=8N
故D正确。
故选D。
4．C
解析：
CD
【分析】
【详解】
A．由图甲可知，绳子承担物体受到的拉力的段数n为2，物体以3m/s的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳子末端的速度为
则物体向左运动时，由
可得拉力F1的功率
故A错误；
B．图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的段数n为2，所以物体与地面之间的摩擦力
故B错误；
C．物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为20N，物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2，则有
解得F2=40N，故C正确；
D．在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F2所做的功
故D正确。
故选CD。
5．B
解析：
B
【详解】
以B点为支点，在C点用F1或者F2向下撬，从图中可以看出，F1的力臂小于F2的力臂，在阻力和阻力臂一定时，根据杠杆的平衡条件可得，F1>F2；若以A点为支点，相比以B点为支点来说，动力臂变长，阻力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，F3；故A、C、D不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．C
解析：
C
【详解】
A．图示滑轮为定滑轮,绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计,乙匀速下落,所以绳拉甲物体的力
F=G乙=6N
故A正确不符合题意；
B．图示滑轮为定滑轮,甲、乙物体移动的速度相同,甲物体的速度v甲=v乙=0.2m/s，故B正确不符合题意；
C．5s内甲物体移动的距离
s=v甲t=0.2m/s×5s=1m
绳的拉力对甲物体做的功
W=Fs=6N×1m=6J
故C错误符合题意；
D．绳的拉力对甲物体做功功率
P=
=
=1.2W
故D正确不符合题意。
7．D
解析：
D
【解析】
【分析】
A、物体A受到向左的拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力，B对A的摩擦力等于弹簧测力计的示数，据此求地面受到的摩擦力；
B、滑轮为动滑轮，滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一；
C、利用P=Fv求拉力做功功率；
D、利用速度公式求物体A在2s移动的距离，利用W=F左s求做功大小。
【详解】
A、图中使用的是动滑轮，拉力F=2F左，物体A受到向左的拉力：
，而fB=F示=5N，
物体A受到向左的拉力等于地面的摩擦力f地加上B的摩擦力fB，即F左=f地+fB，
所以地面受到的摩擦力：
f地=F左-fB=12N-5N=7N，故A错；
B、滑轮移动的速度
，故B错；
C、拉力做功功率P=Fv轮=24N×0.1m/s=2.4W，故C错；
D、拉力F移动距离s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，对A做功：
W=F左s=12N×0.4m=4.8J，故D正确。
故选：
D。
8．C
解析：
C
【分析】
①惯性是物体保持原来运动状态不变的性质；
②近视眼是由于晶状体的会聚能力太强造成，成像在视网膜之前；
③小车水平向右匀速运动，小球与竖直车厢壁刚好接触，只是接触不挤压，没有力的作用，因此小球受到两个力的作用：
竖直向下的重力，竖直向上的拉力；
④确定承担物重的绳子段数，根据
计算出拉力F的值．
【详解】
A、开始锤柄和锤头同时向下运动，撞击锤柄，锤柄停止运动，锤头具有惯性，继续向下运动便紧套在柄上，但不能描述为：
受到惯性作用，故A错误；
B、近视眼原来成像在视网膜之前，佩带对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正，B错误；
C、小车水平向右匀速运动，小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上，C正确；
D、由图知，滑轮组由2段绳子承重，则
，D错误．
故选C．
9．D
解析：
D
【解析】
（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；
（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．即W1＜W2，η1＞η2．
故选D．
【点睛】此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。
10．B
解析：
B
【解析】A、刹车时，人施加一个很小的力，就可以对车轮产生一个很大的摩擦力，应用杠杆和摩擦的知识，故A正确；
B、自行车的车把相当于一个以中间的轴为支点的省力杠杆，故B错误；
C、脚蹬在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确．
D、轮胎制有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故D正确．
故选B．
二、填空题
11．210
【分析】
（1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值；
（2）不计绳重和摩擦，利用F=（G+G轮）求动滑轮
解析：
210
【分析】
（1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值；
（2）不计绳重和摩擦，利用F=
（G+G轮）求动滑轮的重力；
（3）由图可知，该滑轮组绳子的段数为n=3，根据s=nh可以判断出钩码上升的高度。
【详解】
[1]弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是2.4N。
不计绳重和摩擦，根据F=
（G+G轮）可得，动滑轮的重力
G轮=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N
[2]由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，则由s=3h得，钩码上升的高度
h=
s=
×30cm=10cm
12．使用动滑轮匀速（竖直）提物体，省力但是不能改变用力的方向．使用同一动滑轮匀速（竖直）提不同物体，物体越轻，拉力越小．
【详解】
（1）[1]由图可知,比较（a）、（b）两图提起物体一
解析：
使用动滑轮匀速（竖直）提物体，省力但是不能改变用力的方向．使用同一动滑轮匀速（竖直）提不同物体，物体越轻，拉力越小．
【详解】
（1）[1]由图可知,比较（a）、（b）两图提起物体一样重,（b）中弹簧测力计示数小于（a）中弹簧测力计示数，所以：
使用动滑轮可以省力，
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以不能改变用力方向；
（2）[2]比较图（b）与（c）可得：
使用动滑轮匀速提升不重物时，物体重力越轻，所用的拉力越小，越省力．
13．省距离
【分析】
解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮，如图所示，当直接用手拉动滑轮时，根据动滑轮的省力特点求出拉力大小；
这样使用动滑轮的方法，其特点是费力但可以省距离．
【详解】
向上的
解析：
省距离
【分析】
解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮，如图所示，当直接用手拉动滑轮时，根据动滑轮的省力特点求出拉力大小；
这样使用动滑轮的方法，其特点是费力但可以省距离．
【详解】
向上的拉力等于向下的力之和，包括动滑轮的重，物体的重和地面向下的拉力，所以：
F=2G+G动=2×50N+10N=110N；
由图可知，该滑轮是动滑轮，由于绳子的一端固定，所以当滑轮上升1m，物体就会上升2m，
由此可知，物体上升的距离大于滑轮上升的距离，因此使用该动滑轮可以省距离．
14．2
【解析】
【分析】
（1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F的一半，由可求得绳子拉物体A的功率；
（2）由图可知，B物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是
解析：
2
【解析】
【分析】
（1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F的一半，由
可求得绳子拉物体A的
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