5.4.2抛体运动的规律—斜抛运动(练习)-2021-2022学年【扬帆起航系列】人教版(2019)高中物理必修第二册(原卷版+解析版)

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名称 5.4.2抛体运动的规律—斜抛运动(练习)-2021-2022学年【扬帆起航系列】人教版(2019)高中物理必修第二册(原卷版+解析版)
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文件大小 3.7MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-12-06 15:32:46

文档简介

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5.4.2抛体运动的规律—斜抛运动 同步练习
一、单选题
1.(2021·河北武强中 ( http: / / www.21cnjy.com )学高三月考)2021年8月滑板运动在奥运会上完成首秀,我国16岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运滑板决赛的中国运动员。研究运动员在滑板上跳起至落回动作,下列说法正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.运动员和滑板都可以视为质点
B.运动员和滑板在此过程中的加速度相等
C.运动员与滑板的分离时间与滑板速度无关
D.运动员和滑板的位移在此过程中始终保持相等
2.(2021·江苏海安·高三期中 ( http: / / www.21cnjy.com ))水池中观赏喷泉的水流以与水面成相同夹角、大小相等的速度向四周喷出。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )21世纪教育网版权所有
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A.水落回水面的速度都相同 B.水到达最高点的速度为零
C.初速度加倍,水的水平射程加倍 D.初速度加倍,水在空中飞行时间加倍
3.(2021·北京市陈经纶中学高三月考)如图,甲、乙两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、,A以速度斜向上抛出。以速度竖直向上抛出。当A到达最高点时恰与相遇。不计空气阻力,A、均可视为质点,重力加速度为,以下说法正确的是(  )【来源:21·世纪·教育·网】
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A.
B.相遇时A的速度一定为零
C.从抛出到最高点的时间为
D.从抛出到相遇的速度的变化量较大
4.(2021·江苏·沭阳县 ( http: / / www.21cnjy.com )修远中学高三月考)有A、B两小球,B的质量为A的两倍,现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力,图中②为B的运动轨迹,则A的运动轨迹是(  )21教育网
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A.① B.② C.③ D.④
5.(2021·全国·高一专题练习)我校组织篮球赛,比赛中一同学将篮球从地面上方点以速度斜向上抛出,恰好垂直击中篮板上点,如图所示。若该同学后撤到与等高的点投篮,还要求垂直击中篮板上点,不计空气阻力,运动员做法可行的是(  )21·世纪*教育网
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A.增大抛出速度,同时增大抛射角 B.减小抛出速度,同时增大抛射角
C.减小抛射角,同时增大抛射速度 D.减小抛射角,同时减小抛射速度
6.(2021·浙江丽水·高三期中)如图,小球从A点斜向上抛出,恰好垂直撞到竖直墙壁的B点,已知小球在A点速度大小为,与水平方向成60°夹角。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
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A.小球上升的最大高度为0.6m B.小球在最高点的速度大小为3
C.小球从A运动到B的时间为0.3s D.间的水平距离为1.6m
7.(2021·河北·高三 ( http: / / www.21cnjy.com )月考)如图所示,一名运动员在参加跳远比赛,他腾空过程中离地面的最大高度为L,成绩为4L,假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α,运动员可视为质点,不计空气阻力,则有(  )21·cn·jy·com
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A.tanα=2 B.tanα=1 C.tanα= D.tanα=
二、多选题
8.(2021·福建漳州·高一期末)如图,某同学在A点把一篮球以初速度斜向上抛出,与水平面成60°,曲线为篮球在空中的部分轨迹,C为轨迹最高点,篮球进入球框B点时速度方向与水平面成45°,忽略篮球受到的空气阻力,射高为h,从A点到C点的时间为,C点到B点的时间为,重力加速度为g,则(  )
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A. B. C. D.
9.(2021·湖南·长沙一中高三月考) ( http: / / www.21cnjy.com )一小孩站在岸边向湖面抛石子,a、b两粒石子先后从同一位置抛出后,各自运动的轨迹如图所示,两条轨迹的最高点位于同一水平线上,忽略空气阻力的影响关于a、b两粒石子的运动情况,下列说法正确的是(  )www.21-cn-jy.com
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A.在空中运动的加速度
B.在空中运动的时间
C.抛出时的初速度
D.入水时的末速度
10.(2021·辽宁·渤海大学附 ( http: / / www.21cnjy.com )属高级中学高三月考)北京时间7月26日,东京奥运会射击女子双向飞碟射击决赛,中国选手魏萌获得铜牌。飞碟由地面的发射器斜向上弹出,在空中做斜抛运动,在地面上的人用气枪射击飞碟,子弹和飞碟在同一竖直平面内运动,子弹初速度大于飞碟初速度,不考虑因飞碟落地而击不中的情况,忽略空气阻力。下列说法正确的是(  )2-1-c-n-j-y
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A.当飞碟运动到最高点时,枪口对准飞碟射击能击中飞碟
B.当飞碟运动到最高点时,枪口对准飞碟下方射击才可能击中飞碟
C.子弹出枪口的速度与此时飞碟速度共线,一定能击中飞碟
D.不管在飞碟上升还是下降过程中,都应该瞄准飞碟射击,才能击中飞碟
11.(2021·重庆市涪陵实验中学校高三期 ( http: / / www.21cnjy.com )中)如图所示,某次训练中,一运动员将排球从A点水平击出,排球击中D点;另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出,最高点为C,排球也击中D点。已知B、D等高,A、C等高,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )www-2-1-cnjy-com
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A.两过程中,排球的飞行时间
B.前一个过程中,排球击中D点时的速度较大
C.两过程中,排球的水平初速度大小一定相等
D.两过程中,排球击中D点速度的竖直分量相等
12.(2021·重庆市实验中学高三月考)如图所示为两次乒乓球运动轨迹,甲球从O点以水平速度飞出,落在水平球桌上的A点。乙球从O点以水平速度飞出,落在水平球桌上的B点反弹后恰好也落在A点。已知乙球在B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变、竖直方向的分速度方向反向但大小不变,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )21*cnjy*com
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A.甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍
B.由O点到A点,甲球运动时间是乙球运动时间的3倍
C. v1:v2=3:1
D. v1:v2=2:1
三、解答题
13.(2021·陕西· ( http: / / www.21cnjy.com )绥德中学高一月考)如图,篮球智能机器人在某次定点投篮中,出手点高度为2m,球在空中离地的最大高度为4.3m,并以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,篮筐离地高度为3.05m,g取10m/s2,不计空气阻力,求在这次投篮中(计算结果保留1位小数)21cnjy.com
(1)篮球从最高处运动至篮筐的时间;
(2)篮球在最高处的速度大小;
(3)篮球出手时的速度大小。
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14.(2021·山东·高唐 ( http: / / www.21cnjy.com )县第一中学高三月考)如图所示,一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出。第一个球飞出时的初速度为v1,落在自己一方场地上后弹跳起来,刚好擦网而过,并落在对方场地的A点处。第二个球飞出时的初速度为v2,直接擦网而过,也落在A点处。设球与地面碰撞时没有能量损失,且不计空气阻力,求:2·1·c·n·j·y
(1)网球两次飞出时的初速度之比v1:v2;
(2)运动员击球点的高度H与网高h之比H:h。
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5.4.2抛体运动的规律—斜抛运动 同步练习
一、单选题
1.(2021·河北武强中 ( http: / / www.21cnjy.com )学高三月考)2021年8月滑板运动在奥运会上完成首秀,我国16岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运滑板决赛的中国运动员。研究运动员在滑板上跳起至落回动作,下列说法正确的是(  )
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A.运动员和滑板都可以视为质点
B.运动员和滑板在此过程中的加速度相等
C.运动员与滑板的分离时间与滑板速度无关
D.运动员和滑板的位移在此过程中始终保持相等
【答案】C
【详解】
A.运动员的肢体动作、滑板的角度变化对成绩的评定有影响,故运动员和滑板不可以视为质点,A错误;
B.运动员与滑板在水平方向运动情况相同,加速度相同,但运动员还具有竖直方向的加速度,故两者的加速度不相等,B错误;21教育网
C.运动员在竖直方向做竖直上抛运动,与滑板的分离时间为
该时间与滑板速度无关,C正确;
D.运动员的位移从斜向上再转向水平,而滑板的位移始终沿水平方向,最终两者位移相等,故在此过程中位移并不始终保持相等,D错误。21世纪教育网版权所有
故选C。
2.(2021·江苏海安·高三期 ( http: / / www.21cnjy.com )中)水池中观赏喷泉的水流以与水面成相同夹角、大小相等的速度向四周喷出。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )2-1-c-n-j-y
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A.水落回水面的速度都相同 B.水到达最高点的速度为零
C.初速度加倍,水的水平射程加倍 D.初速度加倍,水在空中飞行时间加倍
【答案】D
【详解】
A.根据斜抛运动的对称性可知水落回水面的速度大小都相同,但方向不同,故A错误;
B.水到达最高点时竖直方向的分速度为零,但水平方向的分速度不为零,故B错误;
CD.设水喷出时的初速度大小为v0,与水面的夹角为θ,则水在空中飞行时间为
水的水平射程为
所以初速度加倍,水在空中飞行时间加倍,水的水平射程变为原来的4倍,故C错误,D正确。
故选D。
3.(2021·北京市陈经纶中学高三月考)如图,甲、乙两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、,A以速度斜向上抛出。以速度竖直向上抛出。当A到达最高点时恰与相遇。不计空气阻力,A、均可视为质点,重力加速度为,以下说法正确的是(  )【来源:21cnj*y.co*m】
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A.
B.相遇时A的速度一定为零
C.从抛出到最高点的时间为
D.从抛出到相遇的速度的变化量较大
【答案】A
【详解】
A.A球与B球相遇时,A球的竖直速度变为零,水平速度不为零,可知的竖直分速度等于,则,故A正确;【出处:21教育名师】
B.A分解为竖直向的匀减速直线运动与水平向的匀速直线运动,相遇时A达到最高点则其竖直向的速度为0,水平向速度不变,合速度不为0,故B错误;21教育名师原创作品
C.A与B到达最高点的时间相等为
故C错误;
D.两者受到的外力为重力,则加速度相同为g,而时间相同则速度变化量相同,故D错误;
故选A。
4.(2021·江苏·沭阳县修远中学高三月考 ( http: / / www.21cnjy.com ))有A、B两小球,B的质量为A的两倍,现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力,图中②为B的运动轨迹,则A的运动轨迹是(  )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【详解】
两球以相同速率沿同一方向抛出,抛出 ( http: / / www.21cnjy.com )后两球均只受重力作用,两球加速度相同,因此二者具有相同的运动状态,图中②为B的运动轨迹,则A的运动轨迹也是②。
故选B。
5.(2021·全国·高一专题练习)我校组织篮球赛,比赛中一同学将篮球从地面上方点以速度斜向上抛出,恰好垂直击中篮板上点,如图所示。若该同学后撤到与等高的点投篮,还要求垂直击中篮板上点,不计空气阻力,运动员做法可行的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.增大抛出速度,同时增大抛射角 B.减小抛出速度,同时增大抛射角
C.减小抛射角,同时增大抛射速度 D.减小抛射角,同时减小抛射速度
【答案】C
【详解】
篮球垂直击中篮板上点,其逆过程就是平抛运动,当水平速度越大时,水平方向位移越大,抛出后落地速度越大,与水平面的夹角则越小。若水平速度减小,水平方向位移越小,则落地速度变小,但与水平面的夹角变大。
若该运动员后撤到点投篮,还要求垂直击中篮板上点,只有增大抛射速度,同时减小抛射角,才能仍垂直打到篮板上点,故C正确,ABD错误。
故选C。
6.(2021·浙江丽水·高三期中)如图,小球从A点斜向上抛出,恰好垂直撞到竖直墙壁的B点,已知小球在A点速度大小为,与水平方向成60°夹角。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.小球上升的最大高度为0.6m B.小球在最高点的速度大小为3
C.小球从A运动到B的时间为0.3s D.间的水平距离为1.6m
【答案】C
【详解】
A.小球做斜抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,竖直方向的分速度为
小球上升的最大高度为
所以A错误;
B.小球在最高点时,竖直方向速度为0,只有水平方向,则小球在最高点的速度大小为
所以B错误;
C.小球从A运动到B的时间为
所以C正确;
D.间的水平距离为
所以D错误;
故选C。
7.(2021·河北·高三月考)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,一名运动员在参加跳远比赛,他腾空过程中离地面的最大高度为L,成绩为4L,假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α,运动员可视为质点,不计空气阻力,则有(  )21cnjy.com
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A.tanα=2 B.tanα=1 C.tanα= D.tanα=
【答案】B
【详解】
运动员从最高点到落地的过程做平抛运动,根据对称性,可知平抛运动的水平位移为,则有
解得
运动员通过最高点时的速度为
则有
ACD错误,B正确。
故选B。
二、多选题
8.(2021·福建漳州·高一期末)如图,某同学在A点把一篮球以初速度斜向上抛出,与水平面成60°,曲线为篮球在空中的部分轨迹,C为轨迹最高点,篮球进入球框B点时速度方向与水平面成45°,忽略篮球受到的空气阻力,射高为h,从A点到C点的时间为,C点到B点的时间为,重力加速度为g,则(  )
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A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】
AB.篮球从A到C的斜上抛运动由逆向思维可看成由C到A的平抛运动,水平方向的匀速直线运动,有
竖直方向为匀加速直线运动,有
解得
故A错误,B正确;
CD.C到A的平抛,时间为
C点到B点的时间为,有
可得

故C正确,D错误;
故选BC。
9.(2021·湖南·长沙一中高三月考)一小 ( http: / / www.21cnjy.com )孩站在岸边向湖面抛石子,a、b两粒石子先后从同一位置抛出后,各自运动的轨迹如图所示,两条轨迹的最高点位于同一水平线上,忽略空气阻力的影响关于a、b两粒石子的运动情况,下列说法正确的是(  )21*cnjy*com
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A.在空中运动的加速度
B.在空中运动的时间
C.抛出时的初速度
D.入水时的末速度
【答案】BD
【详解】
A.在空中运动的加速度均为g,即
选项A错误;
B.在空中运动的最高点相同,则抛出时的竖直分速度相同,根据
可知时间相等
选项B正确;
C.因a的水平位移较小,则抛出时的水平速度较小,抛出时的速度
可知抛出时的初速度
选项C错误;
D.入水时竖直速度相等,a的水平速度较小,则入水时的末速度,选项D正确。
故选BD。
10.(2021·辽宁·渤海大学附 ( http: / / www.21cnjy.com )属高级中学高三月考)北京时间7月26日,东京奥运会射击女子双向飞碟射击决赛,中国选手魏萌获得铜牌。飞碟由地面的发射器斜向上弹出,在空中做斜抛运动,在地面上的人用气枪射击飞碟,子弹和飞碟在同一竖直平面内运动,子弹初速度大于飞碟初速度,不考虑因飞碟落地而击不中的情况,忽略空气阻力。下列说法正确的是(  )21*cnjy*com
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A.当飞碟运动到最高点时,枪口对准飞碟射击能击中飞碟
B.当飞碟运动到最高点时,枪口对准飞碟下方射击才可能击中飞碟
C.子弹出枪口的速度与此时飞碟速度共线,一定能击中飞碟
D.不管在飞碟上升还是下降过程中,都应该瞄准飞碟射击,才能击中飞碟
【答案】BC
【详解】
AB.飞碟做斜上抛运动,当飞碟运动到 ( http: / / www.21cnjy.com )最高点后,在竖直方向上要做自由落体运动,则要想击中飞碟,则枪口对准飞碟下方射击才可能击中飞碟,选项A错误,B正确;【版权所有:21教育】
C.若子弹出枪口的速度与 ( http: / / www.21cnjy.com )此时飞碟速度共线,则因为子弹和飞碟在沿速度方向做匀速运动,在竖直方向均做加速度为g的竖直上抛运动,子弹速度大,则子弹一定能击中飞碟,选项C正确;
D.要想击中飞碟,在飞碟上升阶段应该瞄准飞碟的上方,飞碟下降阶段要瞄准飞碟下方,选项D错误。
故选BC。
11.(2021·重庆市涪陵实 ( http: / / www.21cnjy.com )验中学校高三期中)如图所示,某次训练中,一运动员将排球从A点水平击出,排球击中D点;另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出,最高点为C,排球也击中D点。已知B、D等高,A、C等高,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )www-2-1-cnjy-com
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A.两过程中,排球的飞行时间
B.前一个过程中,排球击中D点时的速度较大
C.两过程中,排球的水平初速度大小一定相等
D.两过程中,排球击中D点速度的竖直分量相等
【答案】BD
【详解】
A.两过程中,排球的飞行时间,并且有,所以A错误;
B .根据
由于高度相同,则在D点时竖直方向的速度相同。根据
所以水平位移相同时,从A点飞出的排球的初速度大。排球击中D点时的速度为
则前一个过程中,排球击中D点时的速度较大,所以B正确;
C.根据
由于
则水平位移相同时,两过程中,排球的水平初速度大小不相等,所以C错误;
D.两过程中,排球击中D点速度的竖直分量为
由于两过程高度相同,则两过程中,排球击中D点速度的竖直分量相等,所以D正确;
故选BD。
12.(2021·重庆市实验中学高三月考)如图所示为两次乒乓球运动轨迹,甲球从O点以水平速度飞出,落在水平球桌上的A点。乙球从O点以水平速度飞出,落在水平球桌上的B点反弹后恰好也落在A点。已知乙球在B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变、竖直方向的分速度方向反向但大小不变,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )21·cn·jy·com
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A.甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍
B.由O点到A点,甲球运动时间是乙球运动时间的3倍
C. v1:v2=3:1
D. v1:v2=2:1
【答案】AC
【详解】
A.乙球先做平抛运动,再做斜上抛运动,根 ( http: / / www.21cnjy.com )据对称性可知,从B到A的水平位移等于从O到B的水平位移的2倍,所以甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍,故A正确;
B.设OA间的竖直高度为h,由O点到A点,甲球运动时间为
由O点到B点,乙球运动时间为
根据对称性可知,由B点到A点,乙球运动时间为2t,故由O点到A点,乙球运动时间是甲球的3倍,故B错误;www.21-cn-jy.com
CD.由O点到A点水平位移为x,对甲球有
对乙球有
则得
故C正确,D错误。
故选AC。
三、解答题
13.(2021·陕西·绥德中学高一月 ( http: / / www.21cnjy.com )考)如图,篮球智能机器人在某次定点投篮中,出手点高度为2m,球在空中离地的最大高度为4.3m,并以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,篮筐离地高度为3.05m,g取10m/s2,不计空气阻力,求在这次投篮中(计算结果保留1位小数)2·1·c·n·j·y
(1)篮球从最高处运动至篮筐的时间;
(2)篮球在最高处的速度大小;
(3)篮球出手时的速度大小。
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【答案】(1)0.5s;(2)5m/s;(3)8.4m/s
【详解】
(1)篮球从最高处至进入篮筐做平抛运动,在竖直方向有
解得
(2)篮球入筐时竖直速度vy=gt1=5m/s

篮球水平速度即为最高处的速度
(3)根据对称性,篮球从出手至最高点可视为平抛运动的逆过程。篮球出手时竖直速度满足
故篮球出手速度为
代入数据上式得v0=8.4m/s
14.(2021·山东·高唐县第一中学高 ( http: / / www.21cnjy.com )三月考)如图所示,一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出。第一个球飞出时的初速度为v1,落在自己一方场地上后弹跳起来,刚好擦网而过,并落在对方场地的A点处。第二个球飞出时的初速度为v2,直接擦网而过,也落在A点处。设球与地面碰撞时没有能量损失,且不计空气阻力,求:【来源:21·世纪·教育·网】
(1)网球两次飞出时的初速度之比v1:v2;
(2)运动员击球点的高度H与网高h之比H:h。
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【答案】(1)1:3;(2)4:3
【详解】
(1)两球被击出后都做平抛运动,由平抛运动的规律可知,两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的。
由题意知水平射程之比为x1:x2=1:3
故平抛运动的初速度之比为v1:v2=1:3
(2)第一个球落地后反弹做斜 ( http: / / www.21cnjy.com )抛运动,根据运动的对称性可知,DB段和OB段是相同的平抛运动,则两球下落相同高度(H-h)后水平距离之和为x1′+x2′=2x121·世纪*教育网
而x1=v1t1,x1′=v1t2,x2′=v2t2
联立可得t1=2t2
根据公式得
即H=4(H-h)
解得H:h=4:3
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