人教版八年级物理下册--简单机械实验探究（word版 有答案）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级物理下册--简单机械实验探究（word版 有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 413.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-21 22:18:28 | ||
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文档简介
专题训练 简单机械实验探究
1．科学小组利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
（1）如甲图所示的杠杆静止，此时杠杆处于________状态（选填“平衡”或“非平衡”），应将左侧的平衡螺母向_______调节，使杠杆在_______位置平衡。
（2）如图乙所示，在杠杆A点挂3个同样的钩码，则B点应挂______个相同的钩码才能使杠杆平衡。
（3）如图丙所示，弹簧测力计竖直向下拉使杠杆平衡，测力计示数为______N；若测力计沿虚线方向倾斜拉杠杆使杠杆平衡，其示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）有小组成员利用图丁的装置进行实验，杠杆平衡时所测数据关系与杠杆平衡条件不符，原因是：________。
2．某物理实验小组完成“探究杠杆的平衡条件”的实验：
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。通过向________（选填“左”、“右”）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究；
（2）要使图乙中杠杆在水平位置平衡，应在a处挂_______个钩码（题中的每个钩码都是相同的）；
（3）图丙中，弹簧测力计由竖直向上拉动变成倾斜拉动，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”、“不变”）。
3．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端下沉，若想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向__________调节（选填“左”或“右”）；
（2）让杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量__________。在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂__________个钩码；
（3）如图乙所示，小杭在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减砝码，此天平相当于__________杠杆。
4．小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是______；
（2）在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂______个钩码；
（3）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，弹簧测力计的拉力为______N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则弹簧测力计的读数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）下表是小明实验记录的数据，并由表中数据得出了杠杆平衡条件为F1l1=F2l2结论，你认为结论是否可靠？______，原因是______ 。
实验次数 动力F1（N） 动力臂l1（cm） 动力F2（N） 动力臂l2（cm）
1 1 15 1.5 10
5．某物理兴趣小组的同学们利用如图所示的实验器材探究“杠杆的平衡条件”，请你完成下列问题：
（1）杠杆在图甲所示的位置保持静止，则此时杠杆___________ （选填 “是”或“不是”）平衡状态；
（2）如图乙所示，杠杆已调节至水平平衡状态。已知杠杆上每格均匀等距，每个钩码的质量都相同，若在C位置挂4个钩码，在D处挂______个钩码， 仍可使其在水平位置平衡；
（3）实验结束后，小明用弹簧测力计代替钩码继续进行实验，如图丙所示。保持所挂钩码的个数及位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，并将记录弹簧测力计拉力F与其力臂l的大小描绘成图像，如图丁所示。图像中不同的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中的阴影部分）___________（选填“相等”或“不等”），其原因是 ___________。
6．如图所示，用杠杆的平衡条件测量未知液体的密度，杠杆的重力忽略不计。
（1）如图甲所示将一个质量不计的矿泉水瓶装满水挂在杠杆的A点，将质量为m的钩码悬挂在O点另一边，调节钩码的位置，直至杠杆在水平位置平衡，标记此时钩码悬挂点的位置，记为B点，用刻度尺测量BO的长度为L1。
（2）如图乙所示，保持钩码位置不变，用同一矿泉水瓶装待测液体，挂在A点，此时发现，右端下沉，则待测液体的密度 ___________（选填“大于”“小于”或“等于“）水的密度，此时应向___________（选填“左“或“右“）移动钩码，直至杠杆水平平衡，标记此时钩码悬挂点的位置为C点，___________（补充实验步骤）。
（3）实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ___________。
（4）待测液体的密度是ρ液=___________（用ρ水及测得的物理量符号表示）。
7．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
解决下列问题：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_______；
（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择_______；
（5）进一步分析实验数据，你还发现什么规律_________？（写出一个即可）
8．在测量滑轮（组）机械效率的实验中，实验过程如下：
①如图甲所示，用弹簧测力计测量两个钩码的总重力为G；
②如图乙所示，用动滑轮提升两个钩码；
③如图丙所示，用滑轮组提升两个钩码。
请回答下列问题：
（1）在图乙实验中，弹簧测力计应竖直向上___________拉动，并测出拉力F，同时用刻度尺测出钩码提升的高度为h和弹簧测力计移动的距离为s，则该动滑轮的机械效率η___________（用测得的物理量符号表示）；
（2）实验过程中，所使用的滑轮均相同，绳重及滑轮轴间的摩擦可忽略不计。乙、丙图中弹簧测力计的示数分别为F乙和F丙，则F乙___________F丙，（选填“>”“=”或“<”），如果测量出的机械效率为η乙>η丙，则其原因可能是：___________ 。
9．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
（1）实验过程中，应______向上拉动弹簧测力计。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为______N。
（2）第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______。
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越______（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（选填“有关”或“无关”）。
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．减轻定滑轮重 D．加快物体提升的速度
10．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大）， 滑轮组的机械效率___________（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
实验次数 钩码重G/N 购买上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端上移距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4
（2）只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的有n段细绳，无需知道物体和绳端移动的距离，就可得匀速拉动时机械效率的表达式为η=___________（用本题中有关字母表示）；
（3）如采用图丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像，分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为___________N。（忽略绳重和摩擦）
11．小明看到工人师傅利用斜面把货物拖到小车上，联想到物理课上学过的知识，提出了两个问题：①斜面倾角越小，是不是越省力、机械效率越高呢？②对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？为了解决以上问题，小明用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表。
实验次数 斜面倾角 物重 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 η/%
1 45° 1 0.7 0.9 1 0.7 0.9 77.8
2 30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4
3 30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4
（1）表格中缺少一个数据，请补充完整：___________（保留一位小数）；
（2）在实验过程中，应沿斜面向上___________拉动木块，此时木块受到的摩擦力f___________（选填“大于”“小于”或“等于”）拉力F；实验时要使木板的倾斜角变小，应该把木板下面的木块向___________（选填“左”或“右”）移动；
（3）对比实验1、2的数据，得出的结论是：斜面倾角越小越省力，其机械效率越___________；
（4）通过对比实验___________的数据（选填实验次数），得出的结论是：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力___________（选填“有关”或“无关”）。
12．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。
实验 次数 斜面的 倾斜程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 拉力 F/N 斜面长 度S/m 机械 效率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
（1）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越_____力（选填“省”或“费”）；斜面越陡，机械效率越_______（选填“高”或“低”）；
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。把第4次与第________ 次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越_______ ；
（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力________物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”） 。
参考答案
1．平衡 右 水平 4 2.2 变大 没有消除杠杆自重对实验的影响
2．右 1 变大
3．右 力臂 4 等臂
4．便于测量力臂 2 1 变大 不可靠 实验次数太少，结论不具有普遍性
5．是 6 相等 见解析
6．小于 左 用刻度尺测量CO的长度为L2 让力臂与杠杆重合，便于测量力臂
7．能省力 可以改变力的方向 费距离（移动更多距离） 由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 使用动滑轮和定滑轮都不能省功
8．匀速 > 见解析
9．匀速竖直 0.6 0.075 62.5% 大 无关 B
10．越低 3
11．71.4 匀速 小于 右 低 2和3 无关
12．省 高 55.6% 2 低 大于
1．科学小组利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
（1）如甲图所示的杠杆静止，此时杠杆处于________状态（选填“平衡”或“非平衡”），应将左侧的平衡螺母向_______调节，使杠杆在_______位置平衡。
（2）如图乙所示，在杠杆A点挂3个同样的钩码，则B点应挂______个相同的钩码才能使杠杆平衡。
（3）如图丙所示，弹簧测力计竖直向下拉使杠杆平衡，测力计示数为______N；若测力计沿虚线方向倾斜拉杠杆使杠杆平衡，其示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）有小组成员利用图丁的装置进行实验，杠杆平衡时所测数据关系与杠杆平衡条件不符，原因是：________。
2．某物理实验小组完成“探究杠杆的平衡条件”的实验：
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。通过向________（选填“左”、“右”）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究；
（2）要使图乙中杠杆在水平位置平衡，应在a处挂_______个钩码（题中的每个钩码都是相同的）；
（3）图丙中，弹簧测力计由竖直向上拉动变成倾斜拉动，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”、“不变”）。
3．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端下沉，若想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向__________调节（选填“左”或“右”）；
（2）让杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量__________。在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂__________个钩码；
（3）如图乙所示，小杭在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减砝码，此天平相当于__________杠杆。
4．小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是______；
（2）在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂______个钩码；
（3）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，弹簧测力计的拉力为______N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则弹簧测力计的读数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）下表是小明实验记录的数据，并由表中数据得出了杠杆平衡条件为F1l1=F2l2结论，你认为结论是否可靠？______，原因是______ 。
实验次数 动力F1（N） 动力臂l1（cm） 动力F2（N） 动力臂l2（cm）
1 1 15 1.5 10
5．某物理兴趣小组的同学们利用如图所示的实验器材探究“杠杆的平衡条件”，请你完成下列问题：
（1）杠杆在图甲所示的位置保持静止，则此时杠杆___________ （选填 “是”或“不是”）平衡状态；
（2）如图乙所示，杠杆已调节至水平平衡状态。已知杠杆上每格均匀等距，每个钩码的质量都相同，若在C位置挂4个钩码，在D处挂______个钩码， 仍可使其在水平位置平衡；
（3）实验结束后，小明用弹簧测力计代替钩码继续进行实验，如图丙所示。保持所挂钩码的个数及位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，并将记录弹簧测力计拉力F与其力臂l的大小描绘成图像，如图丁所示。图像中不同的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中的阴影部分）___________（选填“相等”或“不等”），其原因是 ___________。
6．如图所示，用杠杆的平衡条件测量未知液体的密度，杠杆的重力忽略不计。
（1）如图甲所示将一个质量不计的矿泉水瓶装满水挂在杠杆的A点，将质量为m的钩码悬挂在O点另一边，调节钩码的位置，直至杠杆在水平位置平衡，标记此时钩码悬挂点的位置，记为B点，用刻度尺测量BO的长度为L1。
（2）如图乙所示，保持钩码位置不变，用同一矿泉水瓶装待测液体，挂在A点，此时发现，右端下沉，则待测液体的密度 ___________（选填“大于”“小于”或“等于“）水的密度，此时应向___________（选填“左“或“右“）移动钩码，直至杠杆水平平衡，标记此时钩码悬挂点的位置为C点，___________（补充实验步骤）。
（3）实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ___________。
（4）待测液体的密度是ρ液=___________（用ρ水及测得的物理量符号表示）。
7．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
解决下列问题：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_______；
（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择_______；
（5）进一步分析实验数据，你还发现什么规律_________？（写出一个即可）
8．在测量滑轮（组）机械效率的实验中，实验过程如下：
①如图甲所示，用弹簧测力计测量两个钩码的总重力为G；
②如图乙所示，用动滑轮提升两个钩码；
③如图丙所示，用滑轮组提升两个钩码。
请回答下列问题：
（1）在图乙实验中，弹簧测力计应竖直向上___________拉动，并测出拉力F，同时用刻度尺测出钩码提升的高度为h和弹簧测力计移动的距离为s，则该动滑轮的机械效率η___________（用测得的物理量符号表示）；
（2）实验过程中，所使用的滑轮均相同，绳重及滑轮轴间的摩擦可忽略不计。乙、丙图中弹簧测力计的示数分别为F乙和F丙，则F乙___________F丙，（选填“>”“=”或“<”），如果测量出的机械效率为η乙>η丙，则其原因可能是：___________ 。
9．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
（1）实验过程中，应______向上拉动弹簧测力计。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为______N。
（2）第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______。
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越______（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（选填“有关”或“无关”）。
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．减轻定滑轮重 D．加快物体提升的速度
10．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大）， 滑轮组的机械效率___________（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
实验次数 钩码重G/N 购买上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端上移距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4
（2）只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的有n段细绳，无需知道物体和绳端移动的距离，就可得匀速拉动时机械效率的表达式为η=___________（用本题中有关字母表示）；
（3）如采用图丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像，分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为___________N。（忽略绳重和摩擦）
11．小明看到工人师傅利用斜面把货物拖到小车上，联想到物理课上学过的知识，提出了两个问题：①斜面倾角越小，是不是越省力、机械效率越高呢？②对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？为了解决以上问题，小明用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表。
实验次数 斜面倾角 物重 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 η/%
1 45° 1 0.7 0.9 1 0.7 0.9 77.8
2 30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4
3 30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4
（1）表格中缺少一个数据，请补充完整：___________（保留一位小数）；
（2）在实验过程中，应沿斜面向上___________拉动木块，此时木块受到的摩擦力f___________（选填“大于”“小于”或“等于”）拉力F；实验时要使木板的倾斜角变小，应该把木板下面的木块向___________（选填“左”或“右”）移动；
（3）对比实验1、2的数据，得出的结论是：斜面倾角越小越省力，其机械效率越___________；
（4）通过对比实验___________的数据（选填实验次数），得出的结论是：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力___________（选填“有关”或“无关”）。
12．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。
实验 次数 斜面的 倾斜程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 拉力 F/N 斜面长 度S/m 机械 效率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
（1）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越_____力（选填“省”或“费”）；斜面越陡，机械效率越_______（选填“高”或“低”）；
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。把第4次与第________ 次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越_______ ；
（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力________物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”） 。
参考答案
1．平衡 右 水平 4 2.2 变大 没有消除杠杆自重对实验的影响
2．右 1 变大
3．右 力臂 4 等臂
4．便于测量力臂 2 1 变大 不可靠 实验次数太少，结论不具有普遍性
5．是 6 相等 见解析
6．小于 左 用刻度尺测量CO的长度为L2 让力臂与杠杆重合，便于测量力臂
7．能省力 可以改变力的方向 费距离（移动更多距离） 由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 使用动滑轮和定滑轮都不能省功
8．匀速 > 见解析
9．匀速竖直 0.6 0.075 62.5% 大 无关 B
10．越低 3
11．71.4 匀速 小于 右 低 2和3 无关
12．省 高 55.6% 2 低 大于