11.3机械能及其转化作业-2021年暑假-人教版八年级物理下册（含答案）
文档属性
| 名称 | 11.3机械能及其转化作业-2021年暑假-人教版八年级物理下册（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 280.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-25 10:17:21 | ||
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文档简介
12484100107569002021年河南省淮滨县第一中学暑假作业人教版八年级物理下册11.3机械能及其转化
一、选择题
1．下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇是通过改变自身体积来实现上浮和下潜的
B．马德堡半球实验不仅证明了大气压的存在，而且说明了大气压很大
C．两个力的三要素完全相同，则这两个力是一对平衡力
D．物体从直斜面顶端静止释放后加速滑下，物体下滑过程中机械能一定不变
2．如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙总重力为G时，物块AB恰好一起做匀速直线运动。此过程中下列说法正确的是（ ）
A．B受到向右的滑动摩擦力，其大小为G B．A受到的重力与桌面对A的支持力是一对平衡力
C．小桶匀速下降的过程中重力势能转化为动能 D．B对A的压力是B的形变产生的
3．如图所示，小球从斜面上A处由静止滚下，经过B处，最终停在粗糙水平面上的C处。下列说法正确的是（ ）
A．小球由A处运动到B处，动能转化为重力势能 B．小球由B处运动到C处，阻力改变了小球的运动状态
C．小球由B处运动到C处，惯性力大于摩擦力
D．小球停在C处时，小球对木板的压力和木板对小球的支持力是一对平衡力
4．竖直向上抛出一个小球，忽略空气阻力，小球到最高点后又落回的过程中，小球距抛出位置的高度h和运动时间t的关系图像如图所示。下列关于小球的判断正确的是（ ）
A．t2 时小球的动能最大 B．t2 和t3时小球的机械能相等
C．t1 时小球的机械能大于t3时小球的机械能 D．小球从t1到t2这段时间内，重力势能转化为动能
5．用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动，两次运动的s—t图象如图所示。若甲的重力比乙小，则下列说法中正确的是（ ）
A．它们的惯性一定相等 B．它们的动能一定都变大
C．它们的机械能一定都改变 D．它们的重力势能都不变
6．如图所示，质量相等的A、B两个小球用长度不等的细线系住，将两球拉同一高度处且保持细线水平，将两球由静止释放，细线不发生形变，不计空气阻力，当小球至最低点时（ ）
A．两球所受的惯性力相等 B．两球的动能相等
C．两球的重力势能相等 D．两球的机械能相等
7．如图是扔出去的小钢球离手后在空中的运动轨迹，不计空气阻力，则（ ）
A．小钢球在a点的机械能最大 B．小钢球运动到最高点b时所受的合力为零
C．小钢球在a点的速度比在c点的速度小 D．小钢球在a、c两处机械能相等
8．如图甲所示，小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球接触弹簧开始直至将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间关系如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。则下列说法正确的是（ ）
A．小球在b点时重力等于弹力 B．小球接触弹簧后动能就开始减小
C．在运动过程中小球的机械能守恒 D．小球在最低点时，速度为零，处于平衡状态
二、填空题
9．有的动物的生存能力十分独特，也蕴含着深刻的物理道理。壁虎是攀爬高手，即使在竖直的平板玻璃上也不会掉下来。原来壁虎的脚上都有吸盘，在玻璃板上时排出吸盘内的空气，利用______将它压在玻璃板上。骆驼具有的宽大脚掌，则是为了______对地的压强。蛇在地上蠕动，是通过肌肉收缩贮存势能，在舒张的时候转化为它前进的______能。
10．网球从高处落下，为清晰观察此过程，利用频闪技术每隔相等时间曝光一次拍摄网球下落弹起的照片，如图所示，A、B是同一高度的两点，由此照片可知，网球在A点的重力势能______（选填“大于”、“等于”或“小于”）它在B点的重力势能；网球在运动过程中，其机械能______（选填“减小”或“不变”）。
11．如图所示，若小朋友从滑梯上匀速滑下，他的动能______，重力势能______机械能______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．如图所示，杂技演员在表演蹦床节目。某次她被蹦床弹起，在离开蹦床之前的C到B过程中，弹性势能主要转化成______；离开蹦床后，演员由于具有______，继续从B点上升到A点。
13．如图所示小球从斜面的A处自由滚下，在B处与小木块相撞，小球推着木块运动到D处停下，C点为BD的中点，此过程斜面对小球的支持力______（选填“有”或“没有”）做功。从A到D小球的机械能______（选填“增大”、“不变”或“变小”）。BC段小球与木块受到的摩擦力做功为W1，CD段小球与木块受到的摩擦力做功为W2，则W1和W2的大小关系是W1______（选填“小于”、“等于”或“大于”）W2。
14．如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们放在光滑的水平面上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，在______（填“a”“b”或“c”）位置动能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的______。
三、作图题
15．总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并给出具体的分析过程。
16．一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图上画出C点所在位置。
四、实验题
17．在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，实验现象如图所示。
（1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上同一位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时______，这是利用小车沿斜面下滑过程中______能转化为动能来实现的；
（2）实验中，阻力对物体运动的影响是通过改变______体现的；
（3）根据实验现象，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远，速度改变得越______（选填“快”或“慢”）；
（4）推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将做______运动。可见，力是______的原因。
18．一次课堂上老师展示了小朋友荡秋千的图片，同时提出了一个问题：秋千小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢？同学们联想荡秋千的情景，纷纷做出猜想，总结起来主要有以下三种：
猜想1：可能与小朋友的质量有关；
猜想2：可能与摆动的幅度有关；
猜想3：可能与绳长有关。
（1）为了验证猜想是否正确，同学们设计了如图所示的装置，用系有细线（线长L可调）的小球来模拟秋千的运动进行了如下探究（摆动角度均较小）：
①如图甲所示，用细线系住一铁球，保持细线的长度不变，改变小球摆动的幅度，即OA的连线与竖直方向的夹角θ（O点为固定悬点），使小球每次从A点由静止释放，测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与夹角θ的关系如下表所示：
θ/度
4
6
8
10
t/秒
2.0
2.0
2.0
2.0
除图甲所示装置外该实验还缺少的一个实验器材是______，分析数据可以知______；
②使小球每次从A点由静止释放，用频闪相机（保持曝光时间相同）拍摄小球往返运动一次的位置如图乙所示；在图乙装置的基础上，改变细线L的长度，控制θ角相同，使小球从静止下落，分别用频闪相机（保持曝光时间相同）拍摄小球往返运动一次的位置如图丙所示，由此分析可知，上述猜想______是正确的；
（2）请设计实验来探究小球往复摆动一次的时间与小球质量之间的关系，应保持小球摆动的幅度和______不变，只改变______的大小；
（3）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调______ （选填“长”或“短”）理由是______。
19．小静和小雷观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的彩球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的彩球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示。小静据此设计了如图乙所示的实验装置（将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个小球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，将小球A从斜面的某一高度h1处静止释放，撞击后，B球向前运动并冲上轨道右端斜面最大高度h2），探究动能与势能转化和转移时的规律。
（1）A球从斜面滑下的过程中，______能转化为动能；
（2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了______能，这也说明力能改变物体的______；
（3）实验时发现撞击后，h2小于h1小静猜想这可能是小球运动过程中克服______做功造成的。为了验证这一猜想，小静操作如下：
a、控制A球从斜面上的______（选填“同一”或“不同”）高度自由滚下；
b、改变小球运动导轨的粗糙程度，并记录B球在斜面上的最高高度h2
小静在多次实验后发现：导轨越光滑，h2越接近h1由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，物体的机械能将______（选填“变小”“不变”或“变大”）；
（4）小雷猜想白球与彩球碰撞后的运动情况可能与两球的质量有关。于是小雷找来天平测量了白球和彩球的质量，发现它们质量相同，因此他认为白球与彩球碰撞后的运动情况与两球的质量无关。你认为小雷的结论是______（选填“正确”或“错误”）的。
五、综合题
20．体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=falsemv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角false之间满足公式false，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10falsem/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
21．演绎式探究——研究机械能守恒与平抛运动：
（1）如图甲，质量为false的小球从高度为false的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为false.此过程机械能守恒，关系式false成立，则一个物体从高0.2m的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为______m/s.（false取10N/kg）如图乙，将物体以一定的初速度false沿水平方向抛出（不计阻力），物体做平抛运动，在水平方向运动的距离false，在竖直方向下落的高度false，则false与false的关系可用丙图中的图线______表示.
（2）如图丁所示，小球沿长度为false的光滑斜面false由静止自由滑下，经过高度为false的光滑桌面false后做平拋运动，撞到前方挡板的false点，桌边到挡板的距离为.false，false点到地面的高度为false，请推理证明：false.___________
【参考答案】
1．B 2．D 3．B 4．B 5．C 6．D 7．D 8．A
9．大气压 减小 动
10．等于 减小
11．不变 变小 变小
12．动能 惯性
13．没有 变小 等于
14．b 弹性势能
15．
16．
17．速度大小相同 重力势 接触面的粗糙程度 慢 匀速直线 改变物体运动状态
18．秒表 小球往复摆动一次的时间与夹角θ无关 3 摆长 小球质量 短 略
19．重力势 动 运动状态 摩擦力 同一 不变 错误
20．false 40 3.33
21．2 b 略
一、选择题
1．下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇是通过改变自身体积来实现上浮和下潜的
B．马德堡半球实验不仅证明了大气压的存在，而且说明了大气压很大
C．两个力的三要素完全相同，则这两个力是一对平衡力
D．物体从直斜面顶端静止释放后加速滑下，物体下滑过程中机械能一定不变
2．如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙总重力为G时，物块AB恰好一起做匀速直线运动。此过程中下列说法正确的是（ ）
A．B受到向右的滑动摩擦力，其大小为G B．A受到的重力与桌面对A的支持力是一对平衡力
C．小桶匀速下降的过程中重力势能转化为动能 D．B对A的压力是B的形变产生的
3．如图所示，小球从斜面上A处由静止滚下，经过B处，最终停在粗糙水平面上的C处。下列说法正确的是（ ）
A．小球由A处运动到B处，动能转化为重力势能 B．小球由B处运动到C处，阻力改变了小球的运动状态
C．小球由B处运动到C处，惯性力大于摩擦力
D．小球停在C处时，小球对木板的压力和木板对小球的支持力是一对平衡力
4．竖直向上抛出一个小球，忽略空气阻力，小球到最高点后又落回的过程中，小球距抛出位置的高度h和运动时间t的关系图像如图所示。下列关于小球的判断正确的是（ ）
A．t2 时小球的动能最大 B．t2 和t3时小球的机械能相等
C．t1 时小球的机械能大于t3时小球的机械能 D．小球从t1到t2这段时间内，重力势能转化为动能
5．用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动，两次运动的s—t图象如图所示。若甲的重力比乙小，则下列说法中正确的是（ ）
A．它们的惯性一定相等 B．它们的动能一定都变大
C．它们的机械能一定都改变 D．它们的重力势能都不变
6．如图所示，质量相等的A、B两个小球用长度不等的细线系住，将两球拉同一高度处且保持细线水平，将两球由静止释放，细线不发生形变，不计空气阻力，当小球至最低点时（ ）
A．两球所受的惯性力相等 B．两球的动能相等
C．两球的重力势能相等 D．两球的机械能相等
7．如图是扔出去的小钢球离手后在空中的运动轨迹，不计空气阻力，则（ ）
A．小钢球在a点的机械能最大 B．小钢球运动到最高点b时所受的合力为零
C．小钢球在a点的速度比在c点的速度小 D．小钢球在a、c两处机械能相等
8．如图甲所示，小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球接触弹簧开始直至将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间关系如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。则下列说法正确的是（ ）
A．小球在b点时重力等于弹力 B．小球接触弹簧后动能就开始减小
C．在运动过程中小球的机械能守恒 D．小球在最低点时，速度为零，处于平衡状态
二、填空题
9．有的动物的生存能力十分独特，也蕴含着深刻的物理道理。壁虎是攀爬高手，即使在竖直的平板玻璃上也不会掉下来。原来壁虎的脚上都有吸盘，在玻璃板上时排出吸盘内的空气，利用______将它压在玻璃板上。骆驼具有的宽大脚掌，则是为了______对地的压强。蛇在地上蠕动，是通过肌肉收缩贮存势能，在舒张的时候转化为它前进的______能。
10．网球从高处落下，为清晰观察此过程，利用频闪技术每隔相等时间曝光一次拍摄网球下落弹起的照片，如图所示，A、B是同一高度的两点，由此照片可知，网球在A点的重力势能______（选填“大于”、“等于”或“小于”）它在B点的重力势能；网球在运动过程中，其机械能______（选填“减小”或“不变”）。
11．如图所示，若小朋友从滑梯上匀速滑下，他的动能______，重力势能______机械能______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．如图所示，杂技演员在表演蹦床节目。某次她被蹦床弹起，在离开蹦床之前的C到B过程中，弹性势能主要转化成______；离开蹦床后，演员由于具有______，继续从B点上升到A点。
13．如图所示小球从斜面的A处自由滚下，在B处与小木块相撞，小球推着木块运动到D处停下，C点为BD的中点，此过程斜面对小球的支持力______（选填“有”或“没有”）做功。从A到D小球的机械能______（选填“增大”、“不变”或“变小”）。BC段小球与木块受到的摩擦力做功为W1，CD段小球与木块受到的摩擦力做功为W2，则W1和W2的大小关系是W1______（选填“小于”、“等于”或“大于”）W2。
14．如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们放在光滑的水平面上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，在______（填“a”“b”或“c”）位置动能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的______。
三、作图题
15．总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并给出具体的分析过程。
16．一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图上画出C点所在位置。
四、实验题
17．在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，实验现象如图所示。
（1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上同一位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时______，这是利用小车沿斜面下滑过程中______能转化为动能来实现的；
（2）实验中，阻力对物体运动的影响是通过改变______体现的；
（3）根据实验现象，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远，速度改变得越______（选填“快”或“慢”）；
（4）推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将做______运动。可见，力是______的原因。
18．一次课堂上老师展示了小朋友荡秋千的图片，同时提出了一个问题：秋千小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢？同学们联想荡秋千的情景，纷纷做出猜想，总结起来主要有以下三种：
猜想1：可能与小朋友的质量有关；
猜想2：可能与摆动的幅度有关；
猜想3：可能与绳长有关。
（1）为了验证猜想是否正确，同学们设计了如图所示的装置，用系有细线（线长L可调）的小球来模拟秋千的运动进行了如下探究（摆动角度均较小）：
①如图甲所示，用细线系住一铁球，保持细线的长度不变，改变小球摆动的幅度，即OA的连线与竖直方向的夹角θ（O点为固定悬点），使小球每次从A点由静止释放，测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与夹角θ的关系如下表所示：
θ/度
4
6
8
10
t/秒
2.0
2.0
2.0
2.0
除图甲所示装置外该实验还缺少的一个实验器材是______，分析数据可以知______；
②使小球每次从A点由静止释放，用频闪相机（保持曝光时间相同）拍摄小球往返运动一次的位置如图乙所示；在图乙装置的基础上，改变细线L的长度，控制θ角相同，使小球从静止下落，分别用频闪相机（保持曝光时间相同）拍摄小球往返运动一次的位置如图丙所示，由此分析可知，上述猜想______是正确的；
（2）请设计实验来探究小球往复摆动一次的时间与小球质量之间的关系，应保持小球摆动的幅度和______不变，只改变______的大小；
（3）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调______ （选填“长”或“短”）理由是______。
19．小静和小雷观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的彩球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的彩球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示。小静据此设计了如图乙所示的实验装置（将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个小球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，将小球A从斜面的某一高度h1处静止释放，撞击后，B球向前运动并冲上轨道右端斜面最大高度h2），探究动能与势能转化和转移时的规律。
（1）A球从斜面滑下的过程中，______能转化为动能；
（2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了______能，这也说明力能改变物体的______；
（3）实验时发现撞击后，h2小于h1小静猜想这可能是小球运动过程中克服______做功造成的。为了验证这一猜想，小静操作如下：
a、控制A球从斜面上的______（选填“同一”或“不同”）高度自由滚下；
b、改变小球运动导轨的粗糙程度，并记录B球在斜面上的最高高度h2
小静在多次实验后发现：导轨越光滑，h2越接近h1由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，物体的机械能将______（选填“变小”“不变”或“变大”）；
（4）小雷猜想白球与彩球碰撞后的运动情况可能与两球的质量有关。于是小雷找来天平测量了白球和彩球的质量，发现它们质量相同，因此他认为白球与彩球碰撞后的运动情况与两球的质量无关。你认为小雷的结论是______（选填“正确”或“错误”）的。
五、综合题
20．体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=falsemv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角false之间满足公式false，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10falsem/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
21．演绎式探究——研究机械能守恒与平抛运动：
（1）如图甲，质量为false的小球从高度为false的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为false.此过程机械能守恒，关系式false成立，则一个物体从高0.2m的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为______m/s.（false取10N/kg）如图乙，将物体以一定的初速度false沿水平方向抛出（不计阻力），物体做平抛运动，在水平方向运动的距离false，在竖直方向下落的高度false，则false与false的关系可用丙图中的图线______表示.
（2）如图丁所示，小球沿长度为false的光滑斜面false由静止自由滑下，经过高度为false的光滑桌面false后做平拋运动，撞到前方挡板的false点，桌边到挡板的距离为.false，false点到地面的高度为false，请推理证明：false.___________
【参考答案】
1．B 2．D 3．B 4．B 5．C 6．D 7．D 8．A
9．大气压 减小 动
10．等于 减小
11．不变 变小 变小
12．动能 惯性
13．没有 变小 等于
14．b 弹性势能
15．
16．
17．速度大小相同 重力势 接触面的粗糙程度 慢 匀速直线 改变物体运动状态
18．秒表 小球往复摆动一次的时间与夹角θ无关 3 摆长 小球质量 短 略
19．重力势 动 运动状态 摩擦力 同一 不变 错误
20．false 40 3.33
21．2 b 略