2020-2021学年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》检测题（Word含答案）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》检测题（Word含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 285.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-24 14:55:35 | ||
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文档简介
《机械能守恒定律》检测题
一、单选题
1．忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是：（
）
A．电梯匀速下降
B．在真空管中自由下落的羽毛
C．物体沿着斜面匀速下滑
D．电梯加速上升
2．以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力，则（ ）
A．h1=h2>h3
B．h1=h2＜h3
C．h1=h3＜h2
D．h1=h3>h2
3．质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v—t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10m／s2，则
A．物体与水平面间的动摩擦因数为
B．10s末恒力F的瞬时功率为6W
C．10s末物体在计时起点左侧4m处
D．0～10s内恒力F做功的平均功率为0.6W
4．用大小相同的恒力分别沿着光滑水平地面和光滑斜面拉动原来处于静止的两个质量相同的物体移动相同一段距离，该过程中恒力的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2,
则两者关系是（
）
A．W1＞W2、P1＞P2
B．W1=W2、P1＜P2
C．W1=W2、P1＞P2
D．W1＜W2、P1＜P2
5．如图所示，一个轻弹簧竖直固定在地面上，在它的正上方H高处有一个铁球自由下落，落到弹簧上后将弹簧压缩．如果分别从H1和H2（H1＞H2）高处由静止释放铁球，铁球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是Ek1和Ek2，在具有最大动能时刻的重力势能分别是Ep1和Ep2（以地面为参考面），则（ ）
A．EK1=EK2，Ep1=Ep2
B．EK1＞EK2，Ep1=Ep2
C．EK1＞EK2，Ep1＞Ep2
D．EK1＞EK2，Ep1＜Ep2
6．下面的实例中，机械能守恒的是(
)
A．拉着物体沿光滑的斜面匀速上升
B．空气阻力不计，推出的铅球在空中运动的过程中
C．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降
D．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块
7．物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（
）
A．物体的重力势能一定为50J
B．物体的重力势能一定增加50J
C．物体的重力势能一定减少50J
D．物体的重力势能可能不变
8．如图所示，在某次排球比赛中，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点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最高点为C，排球也击中D点，A、C高度相同。不计空气阻力下列说法正确的有（ ）
A．两个过程中，排球的飞行时间相等
B．后一个过程中，排球击中D点时速度较大
C．两个过程中，运动员对排球所做功可能相等
D．后一个过程中，排球击中D点时重力做功的瞬时功率较大
9．一质量为m的物体，以初速度v沿斜面从底端向上滑行，斜面光滑，以斜面底端所在平面为零势能面，则当滑到h高处时，该物体的机械能一定是（
）
A．
B．mgh
C．+mgh
D．﹣mgh
10．静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向以相对于河岸相等的速率水平抛出质量相同的小球，先将甲球向左抛，后将乙球向右抛．水对船的阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A．抛出的过程中，人给甲球的冲量等于人给乙球的冲量
B．抛出的过程中，人对甲球做的功大于人对乙球做的功
C．两球抛出后，船向左以一定速度运动
D．两球抛出后，船向右以一定速度运动
11．如图所示,物体在斜向上的恒定拉力F作用下,从静止开始沿粗糙水平路面运动,下列说法正确的是
A．物体的动能与位移成正比
B．物体的速度与位移成正比
C．物体获得的动能大于克服摩擦力所做的功
D．物体获得的动能等于拉力做的功
12．轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（
）
A．小球到达c点的速度为gR
B．小球到达b点时对轨道的压力为5mg
C．小球从c点落到d点所需时间为
D．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R
13．如图，手持一根长为ｌ的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动，绳始终保持与该圆周相切，绳的另一端系一质量为m的小木块，木块也在桌面上做匀速圆周运动，不计空气阻力，则（
）
A．木块只受重力、桌面的支持力和绳子拉力的作用
B．绳的拉力大小为
C．手对木块不做功
D．手拉木块做功的功率等于
二、多选题
14．下列说法中正确的是（
）
A．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒
B．一个物体所受的合外力恒定不变，它的机械能可能守恒
C．一个物体作匀速直线运动，它的机械能一定守恒
D．一个物体作匀加速直线运动，它的机械能可能守恒
15．如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v-t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段
表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，下述说法正确的是
A．0-t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
B．t1-t2时间内的平均速度为
C．t1-t2时间内汽车牵引力做功大于
D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值
16．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑，若以虚线所在处为零势能参考平面，下列说法正确的是（ ）
A．物块A的质量小于物块B的质量
B．两物块着地过程中重力做功
C．两物块着地时的动能
D．两物块着地时的机械能
17．如图所示，圆心为O、半径为R的光滑半圆弧槽固定在水平地面上，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上，另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的槽口A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆弧槽向下运动，运动到最低点时对圆弧槽的压力恰好为零。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到最低点时，橡皮筋的弹力等于mg
B．橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大
C．小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
D．小球运动过程中，重力势能的减少量等于小球动能增加量与橡皮筋弹性势能增加量之和
18．如图所示，一轻绳跨过光滑且可看作为质点的定滑轮，轻绳一端系着质量为M的物块，另一端系着一个质量为m的圆环，圆环套在竖直的光滑细杆上。已知细杆与定滑轮的水平距离为d=0.6m，初始时细线与竖直杆的夹角=37°，现在由静止释放两物体，下列说法中正确的是（ ）
A．释放之后圆环和物块组成的系统机械能守恒
B．若M=m，当细线与细杆垂直时，圆环的速度为v=2m/s
C．若M=2m，圆环运动区间的长度为1.6m
D．为保证圆环在初始位置上方运动，物块与圆环的质量之比应该满足
19．如图甲所示，将一个小球从某处水平抛出，经过一段时间后恰好平行斜面沿着斜面向下滑行，从抛出后起一段时间内小球的动能随时间平方（EK—t2）图象如图乙所示，横坐标在02.5之间图线为直线，此外为曲线，重力加速度为g，则根据图乙信息，可以求得（ ）
A．小球的初速度
B．小球的质量
C．小球在斜面上滑行的时间
D．斜面的倾角
20．一辆汽车以速度v0在平直的公路上匀速行驶。到达某处时，司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的三分之一，并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定，从减小油门开始，下列能正确表示汽车加速度大小a、速度v、牵引力的功wF，克服合外力的功w，位移x、时间t之间的关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
三、实验题
21．在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80,测得所用重物的质量为1.0kg．甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.18cm和0.25cm,可看出其中肯定有一个学生在操作上出现了问题,出现的问题是__________．若按实验要求正确地选出纸带如图所示(相邻计数点的时间间隔为0.02s),那么:
①纸带的__________端与重物相连(选填“左”或“右”);
②打点计时器打下计数点B时,重物的速度__________;
③从起点到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量__________,此过程中重物动能的增加量__________;
④通过计算,数值上_______
(选填“>”“=”或“<”),这是因为________;
⑤实验的结论是_________;
⑥若实验中所用电源的频率,实验结果将会受到什么影响?
_______________
四、填空题
22．在距地面高处，以的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度，物体质量为，则抛出时物体的机械能为_____
，落地时的动能为______；在空中运动的时间为_______。
五、解答题
23．某电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图（a）所示。现用该电动机在水平地面拉动一物体（可视为质点），运动过程中轻绳始终处在拉直状态，且不可伸长，如图（b）所示。已知物体质量m＝1kg，与地面间的动摩擦因数μ1＝0.35，在出发点C左侧s距离处另有长为d＝0.5m的粗糙材料铺设的地面AB段，物体与AB段间的动摩擦因数为μ2＝0.45（g取10m/s2）。
(1)若s足够长，电动机功率为2W时，物体在地面能达到的最大速度是多少；
(2)若启动电动机，物体在C点从静止开始运动，到达B点时速度恰好达到0.5m/s，则BC间的距离s是多少？物体能通过AB段吗？如果不能，停在何处？
24．为了给祖国母亲过70周岁生日，某商场门口竖直摆放了一个内部空心的“70”形管道，简化模型如图所示：“7”字形管道、“0”字圆形管道及其连接管DB段内壁均光滑，管道ED段竖直，FE段水平且与圆管道最高点C等高，高度H=2m。小明将一弹射装置放于圆管最低点B右侧x1=2m的A点，弹射装置可以弹出质量为m=0.1kg的小球，小球弹出后沿AB运动到B点进入圆形管道，当到达C点时，对外层管道的弹力刚好等于自身重力。小球环绕一圈后从B点滑出，最后经BDEF从F点水平抛出。已知管道各处均平滑连接，小球与BP间的动摩擦因数μ=0.1，弹射装置可在BP上左右移动，管口直径略大于小球直径，弹射装置和小球均看成质点，试求：
（1）小球弹出时的速度v0；
（2）小球落地点离F的距离l；
（3）假设此时在F点正前方，距F水平距离x2=1.6m处刚好站了一个身高h=1.2m的小朋友，为防止小球砸到小朋友，请你求出弹射装置放置处距B点的距离范围（小球弹出速度不变）。
参考答案
1．B
2．D
3．D
4．C
5．B
6．B
7．B
8．C
9．A
10．B
11．A
12．D
13．D
14．BD
15．CD
16．AD
17．CD
18．ABD
19．ABD
20．ACD
21．先释放纸带后接通电源
左
0.98m/s
0.49J
0.48J
>
实验中存在阻力,重物的重力势能不能完全转化为动能
在误差允许的范围内,重物的机械能守恒
可能大于
22．250
250
2
23．(1)m/s；(2)0.25m，不能，物体最后停在AB中点位置
24．（1）8m/s
（2）m
（3）0≤x＜4m或x＞8.8m
一、单选题
1．忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是：（
）
A．电梯匀速下降
B．在真空管中自由下落的羽毛
C．物体沿着斜面匀速下滑
D．电梯加速上升
2．以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力，则（ ）
A．h1=h2>h3
B．h1=h2＜h3
C．h1=h3＜h2
D．h1=h3>h2
3．质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v—t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10m／s2，则
A．物体与水平面间的动摩擦因数为
B．10s末恒力F的瞬时功率为6W
C．10s末物体在计时起点左侧4m处
D．0～10s内恒力F做功的平均功率为0.6W
4．用大小相同的恒力分别沿着光滑水平地面和光滑斜面拉动原来处于静止的两个质量相同的物体移动相同一段距离，该过程中恒力的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2,
则两者关系是（
）
A．W1＞W2、P1＞P2
B．W1=W2、P1＜P2
C．W1=W2、P1＞P2
D．W1＜W2、P1＜P2
5．如图所示，一个轻弹簧竖直固定在地面上，在它的正上方H高处有一个铁球自由下落，落到弹簧上后将弹簧压缩．如果分别从H1和H2（H1＞H2）高处由静止释放铁球，铁球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是Ek1和Ek2，在具有最大动能时刻的重力势能分别是Ep1和Ep2（以地面为参考面），则（ ）
A．EK1=EK2，Ep1=Ep2
B．EK1＞EK2，Ep1=Ep2
C．EK1＞EK2，Ep1＞Ep2
D．EK1＞EK2，Ep1＜Ep2
6．下面的实例中，机械能守恒的是(
)
A．拉着物体沿光滑的斜面匀速上升
B．空气阻力不计，推出的铅球在空中运动的过程中
C．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降
D．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块
7．物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（
）
A．物体的重力势能一定为50J
B．物体的重力势能一定增加50J
C．物体的重力势能一定减少50J
D．物体的重力势能可能不变
8．如图所示，在某次排球比赛中，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点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最高点为C，排球也击中D点，A、C高度相同。不计空气阻力下列说法正确的有（ ）
A．两个过程中，排球的飞行时间相等
B．后一个过程中，排球击中D点时速度较大
C．两个过程中，运动员对排球所做功可能相等
D．后一个过程中，排球击中D点时重力做功的瞬时功率较大
9．一质量为m的物体，以初速度v沿斜面从底端向上滑行，斜面光滑，以斜面底端所在平面为零势能面，则当滑到h高处时，该物体的机械能一定是（
）
A．
B．mgh
C．+mgh
D．﹣mgh
10．静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向以相对于河岸相等的速率水平抛出质量相同的小球，先将甲球向左抛，后将乙球向右抛．水对船的阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A．抛出的过程中，人给甲球的冲量等于人给乙球的冲量
B．抛出的过程中，人对甲球做的功大于人对乙球做的功
C．两球抛出后，船向左以一定速度运动
D．两球抛出后，船向右以一定速度运动
11．如图所示,物体在斜向上的恒定拉力F作用下,从静止开始沿粗糙水平路面运动,下列说法正确的是
A．物体的动能与位移成正比
B．物体的速度与位移成正比
C．物体获得的动能大于克服摩擦力所做的功
D．物体获得的动能等于拉力做的功
12．轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（
）
A．小球到达c点的速度为gR
B．小球到达b点时对轨道的压力为5mg
C．小球从c点落到d点所需时间为
D．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R
13．如图，手持一根长为ｌ的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动，绳始终保持与该圆周相切，绳的另一端系一质量为m的小木块，木块也在桌面上做匀速圆周运动，不计空气阻力，则（
）
A．木块只受重力、桌面的支持力和绳子拉力的作用
B．绳的拉力大小为
C．手对木块不做功
D．手拉木块做功的功率等于
二、多选题
14．下列说法中正确的是（
）
A．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒
B．一个物体所受的合外力恒定不变，它的机械能可能守恒
C．一个物体作匀速直线运动，它的机械能一定守恒
D．一个物体作匀加速直线运动，它的机械能可能守恒
15．如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v-t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段
表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，下述说法正确的是
A．0-t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
B．t1-t2时间内的平均速度为
C．t1-t2时间内汽车牵引力做功大于
D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值
16．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑，若以虚线所在处为零势能参考平面，下列说法正确的是（ ）
A．物块A的质量小于物块B的质量
B．两物块着地过程中重力做功
C．两物块着地时的动能
D．两物块着地时的机械能
17．如图所示，圆心为O、半径为R的光滑半圆弧槽固定在水平地面上，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上，另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的槽口A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆弧槽向下运动，运动到最低点时对圆弧槽的压力恰好为零。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到最低点时，橡皮筋的弹力等于mg
B．橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大
C．小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
D．小球运动过程中，重力势能的减少量等于小球动能增加量与橡皮筋弹性势能增加量之和
18．如图所示，一轻绳跨过光滑且可看作为质点的定滑轮，轻绳一端系着质量为M的物块，另一端系着一个质量为m的圆环，圆环套在竖直的光滑细杆上。已知细杆与定滑轮的水平距离为d=0.6m，初始时细线与竖直杆的夹角=37°，现在由静止释放两物体，下列说法中正确的是（ ）
A．释放之后圆环和物块组成的系统机械能守恒
B．若M=m，当细线与细杆垂直时，圆环的速度为v=2m/s
C．若M=2m，圆环运动区间的长度为1.6m
D．为保证圆环在初始位置上方运动，物块与圆环的质量之比应该满足
19．如图甲所示，将一个小球从某处水平抛出，经过一段时间后恰好平行斜面沿着斜面向下滑行，从抛出后起一段时间内小球的动能随时间平方（EK—t2）图象如图乙所示，横坐标在02.5之间图线为直线，此外为曲线，重力加速度为g，则根据图乙信息，可以求得（ ）
A．小球的初速度
B．小球的质量
C．小球在斜面上滑行的时间
D．斜面的倾角
20．一辆汽车以速度v0在平直的公路上匀速行驶。到达某处时，司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的三分之一，并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定，从减小油门开始，下列能正确表示汽车加速度大小a、速度v、牵引力的功wF，克服合外力的功w，位移x、时间t之间的关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
三、实验题
21．在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80,测得所用重物的质量为1.0kg．甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.18cm和0.25cm,可看出其中肯定有一个学生在操作上出现了问题,出现的问题是__________．若按实验要求正确地选出纸带如图所示(相邻计数点的时间间隔为0.02s),那么:
①纸带的__________端与重物相连(选填“左”或“右”);
②打点计时器打下计数点B时,重物的速度__________;
③从起点到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量__________,此过程中重物动能的增加量__________;
④通过计算,数值上_______
(选填“>”“=”或“<”),这是因为________;
⑤实验的结论是_________;
⑥若实验中所用电源的频率,实验结果将会受到什么影响?
_______________
四、填空题
22．在距地面高处，以的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度，物体质量为，则抛出时物体的机械能为_____
，落地时的动能为______；在空中运动的时间为_______。
五、解答题
23．某电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图（a）所示。现用该电动机在水平地面拉动一物体（可视为质点），运动过程中轻绳始终处在拉直状态，且不可伸长，如图（b）所示。已知物体质量m＝1kg，与地面间的动摩擦因数μ1＝0.35，在出发点C左侧s距离处另有长为d＝0.5m的粗糙材料铺设的地面AB段，物体与AB段间的动摩擦因数为μ2＝0.45（g取10m/s2）。
(1)若s足够长，电动机功率为2W时，物体在地面能达到的最大速度是多少；
(2)若启动电动机，物体在C点从静止开始运动，到达B点时速度恰好达到0.5m/s，则BC间的距离s是多少？物体能通过AB段吗？如果不能，停在何处？
24．为了给祖国母亲过70周岁生日，某商场门口竖直摆放了一个内部空心的“70”形管道，简化模型如图所示：“7”字形管道、“0”字圆形管道及其连接管DB段内壁均光滑，管道ED段竖直，FE段水平且与圆管道最高点C等高，高度H=2m。小明将一弹射装置放于圆管最低点B右侧x1=2m的A点，弹射装置可以弹出质量为m=0.1kg的小球，小球弹出后沿AB运动到B点进入圆形管道，当到达C点时，对外层管道的弹力刚好等于自身重力。小球环绕一圈后从B点滑出，最后经BDEF从F点水平抛出。已知管道各处均平滑连接，小球与BP间的动摩擦因数μ=0.1，弹射装置可在BP上左右移动，管口直径略大于小球直径，弹射装置和小球均看成质点，试求：
（1）小球弹出时的速度v0；
（2）小球落地点离F的距离l；
（3）假设此时在F点正前方，距F水平距离x2=1.6m处刚好站了一个身高h=1.2m的小朋友，为防止小球砸到小朋友，请你求出弹射装置放置处距B点的距离范围（小球弹出速度不变）。
参考答案
1．B
2．D
3．D
4．C
5．B
6．B
7．B
8．C
9．A
10．B
11．A
12．D
13．D
14．BD
15．CD
16．AD
17．CD
18．ABD
19．ABD
20．ACD
21．先释放纸带后接通电源
左
0.98m/s
0.49J
0.48J
>
实验中存在阻力,重物的重力势能不能完全转化为动能
在误差允许的范围内,重物的机械能守恒
可能大于
22．250
250
2
23．(1)m/s；(2)0.25m，不能，物体最后停在AB中点位置
24．（1）8m/s
（2）m
（3）0≤x＜4m或x＞8.8m