2024届中考物理专题训练(人教版):专题02 运动和力(解析版)

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专题02《运动和力》压轴挑战培优题型训练【八大题型】
【题型1应用】.......................................................................................................错误!未定义书签。

【题型2实验探究】.. (3)
【题型3力与运动的关系】 (8)
【题型4探究】.......................................................................................................错误!未定义书签。

【题型5二力平衡条件的应用】..............................................................................错误!未定义书签。

【题型6】..............................................................................................................错误!未定义书签。

【题型7探究】.. (22)
【题型8】 (27)
【题型1应用】
1.面向车前进方向坐在行驶的公共汽车里的人,突然感到坐椅背紧压在他的背上,这时可以判定()
A.一定是汽车突然减速B.一定是汽车突然加速
C.一定是汽车紧急刹车D.一定是汽车在急转弯
【答案】B.
【分析】物体保持原来的运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都具有惯性。

运用惯性
的知识对下面的各个选项依次分析即可判断。

【解答】解:A、C若汽车突然减速或刹车时,人由于惯性要保持原来向前的速度,人会
向前冲,身体会离开坐椅背,与题意不符。

故AC错误。

B、若汽车突然加速,人由于惯性要保持原来的速度,而汽车加速了,这样人会紧压坐椅
背,人会感觉到坐椅背紧压在他的背,与题意相符。

故B正确。

D、若汽车在急转弯,人由于惯性要保持原来向前的速度,人会向一侧倾倒,坐椅背对他
的作用力没有改变,不会感觉到坐椅背紧压在他的背上,与题意不符。

故D错误。

故选:B。

【点评】本题考查了学生对惯性现象的理解和掌握。

惯性现象在现实生活中随处可见,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解释生活中的实际问题。

2.如图1,当木棒打击杯上的塑料板时,会看到板向左飞出,鸡蛋却落入杯中。

这个实验说明:处于静止状态的鸡蛋具有惯性。

图2中当小车撞上挡板时,车上的带轮的木块将向右运动这说明:运动的木块也具有惯性。

【答案】静止;惯性;向右运动;惯性.
【分析】(1)正确理解惯性的概念:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。

(2)先分析车突然停止前,木块和小车的运动状态,当小车突然停止时,根据一切物体都有保持原来运动状态的性质来分析木块的运动状态。

【解答】解:
(1)弹击薄板时,薄板由于受力的作用飞出去,而鸡蛋由于惯性保持原来状态,又由于受到重力作用,所以鸡蛋落入水中;
(2)图2中当小车撞上挡板停止后,车上的带轮的木块将继续运动,这是因为当小车停止运动时,而小车上带轮的木块由于惯性,要保持运动,所以向右运动。

故答案为:静止;惯性;向右运动;惯性。

【点评】一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性,此题主要考查学生对惯性的理解和应用,会用惯性知识分析物体的运动状态。

3.请阅读下面的文章
物体的惯性
一辆空车和一辆装满货物的车,在相同的牵引力的作用下由静止开始运动,空车的质量小,在较短的时间内可以达到某一速度,运动状态容易改变。

装满货物的车,质量大,要在较长的时间内才能达到相同的速度,运动状态难改变。

质量小的物体,运动状态容易改变,我们说它的惯性小。

质量大的物体,运动状态难改变,我们说它的惯性大。

惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的。

当我们要求物体的运动状态容易改变时,应该尽可能减小物体的质量来减小物体的惯性。

相反,当我们要求物体的运动状态不易改变时,应该尽可能增大物体的质量来增大物体的惯性。

通过上述阅读,请你回答以下问题
(1)阅读上述文章可以得到的结论是物体的惯性与物体的质量有关。

(2)请你解释一下为什么歼击机在战斗前要抛掉副油箱?
答歼击机在战斗前要抛掉副油箱,是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性,使自身的运动状态容易改变,以提高歼击机的灵活性。

(3)请你注意在本文第一自然段的叙述中较好地体现了“控制变量”这种研究方法,这一自然段所控制是两车受到的牵引力相同和两车的速度相同。

(4)根据物体惯性的特点,请你给广大的驾驶员提出一条建议请勿超载行驶。

【答案】(1)质量;(2)质量;惯性;运动状态;(3)牵引力;速度;(4)请勿超载行驶.
【分析】(1)质量决定了惯性的大小,质量越大,惯性越大;
(2)根据任何物体都有保持原来运动状态的性质进行填空;
(3)认真阅读短文,从中找出两辆车的相同量和改变量;
(4)生活中防止惯性的例子很多:轿车高速行驶时,前排的乘客和司机都要系好安全带;保持车距;不要超载等等。

【解答】解:
(1)从短文中可以看出质量越大,惯性越大,所以惯性的大小与质量有关;
(2)歼击机在战斗前要抛掉副油箱,是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性,使自身的运动状态容易改变,以提高歼击机的灵活性;
(3)根据短文内容可知,在相同的牵引力的作用下,以及空车在较短的时间内达到某一速度,而装满货物的车在较长时间内才能达到相同的速度,因此控制两车受到的牵引力和速度的改变量相同。

(4)汽车超载行驶时,质量变得很大,惯性也很大,在行驶的过程中急刹车时,汽车的运动状态很难改变,容易引发翻车或撞车等事故,所以汽车勿超载行驶,可以减小惯性带来的危害。

故答案为:(1)质量;(2)质量;惯性;运动状态;(3)牵引力;速度;(4)请勿超载行驶。

【点评】通过对此事例的探究,加强了学生分析问题的能力和利用物理知识来解决生活中实际问题的能力。

【题型2实验探究】
4.探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,如图
(1)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在水平面运动时,竖直方向上受到的重力和支持力相平衡,相当于小车只受水平方向上的摩擦力;
(2)实验时,每次必须使小车从斜面的同一高度滑下,这样做的目的是使小车到达水平面具有相同速度;
(3)下表是一组同学记录的实验数据,分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的距离就越远;进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做匀速直线运动。

接触面毛巾棉布木板
阻力的大小大较大较小小车移动的距离s/cm18.322.626.7
(4)小丽同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想,你认为其中准确的是A。

(图中的黑点表示小丽同学)
【答案】(1)重;支持;(2)使小车到达水平面具有相同速度;(3)匀速直线;(4)A.
【分析】(1)对小车进行受理分析,然后答题。

(2)小车从斜面上有静止滑下,小车的重力势能转化为动能,从同一斜面的同一位置由静止滑下,小车到达水平面时的速度相等。

(3)根据实验事实进行合理的推论,得出结论。

(4)由实验结论可知,所有的力都消失后,人不受力的作用,将保持原来的状态。

【解答】解:(1)小车在水平面运动时,竖直方向上受到的重力力和支持力力相平衡,
相当于小车只受水平方向上的摩擦力。

(2)每次必须使小车从斜面的同一高度滑下,这样做的目的是使小车到达水平面具有相同速度。

(3)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的距离就越远;进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做匀速直线运动。

(4)当荡秋千运动到右侧最高点时,她的速度为零,如果自己受到的力全部消失,则她将保持原来的静止状态,故A正确。

故答案为:(1)重;支持;(2)使小车到达水平面具有相同速度;(3)匀速直线;
(4)A。

【点评】对小车正确受力分析、应用控制变量法、认真分析实验现象并进行合理的推理即可正确解题。

5.生活中,常会见到物体从高处下落的运动。

如用手拿着一个小球和一张纸片,从同一高度同时释放小球和纸片。

我们看到小球先地,纸片后落地。

如图1所示。

美国宇航员大卫•斯科特在登上月球后,从同一高度同时释放锤子和羽毛,看到它们同时落到月球表面,如图2所示。

通过对图1与图2所提供的情景的对比
(1)使我们知道造成纸片比铁球下落慢的主要原因是纸片比铁球受空气阻力大。

(2)可以得出的结论是若没有空气阻力,不同物体下落快慢相同(或不同的物体下落快慢不同是受空气阻力大小不同的原因)。

(3)经研究发现,小球在离地面90m的高处从静止开始自由下落,其下落的高度h随时间t的变化规律如图3所示(顶点在坐标原点、对称轴为h轴、h关于t的二次函数图象),试通过对图象的分析得出小球从静止开始自由下落4s所通过的路程是80m。

【分析】(1)本题通过在地球上和在月球上轻重两物体落地时间对比,纠正人们的定势思维,即相同高度下,物体落地的时间不是由轻重决定的,而是由空气阻力决定的;
(2)物体受空气阻力小,先着地,受空气阻力大,后着地;
(3)根据图象c,可以归纳出路程随时间的变化函数关系为:s=5t2,根据这样的关系式,
算出当t=4时,s的值,即为小球下落4s通过的路程。

【解答】解:
(1)由于月球表面没有空气,是真空,看到了轻重物体同时落地的现象,故说明重力不是影响落地先后的原因,而空气阻力是影响落地先后的原因;
(2)通过地球和月球类似的实验的对比,可知不同的物体下落快慢不同的原因是受空气阻力不同,受空气阻力越小,下落越快,如果没有空气阻力,则不同的物体下落快慢是相同的;
(3)由图象归纳出s=5t2,当t=4时,s=5×42=80,所以小球下落4s所走的路程是80m。

故答案为:
(1)空气阻力大小不同(或纸片比铁球受空气阻力大);
(2)若没有空气阻力,不同物体下落快慢相同(或不同的物体下落快慢不同是受空气阻力大小不同的原因,或物体受的空气阻力越小下落越快);
(3)80。

【点评】(1)通过此题知道,阻力是影响物体下落快慢的原因;
(2)培养通过图象中的数据归纳出函数关系式的能力,这是跨学科能力的培养。

6.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离。

(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等(选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中是通过改变水平面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的。

(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢(选填“快”或“慢”)。

(4)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。

(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律不能(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。

(6)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将静止(选填“往
回摆”“静止”或“做匀速直线运动”。


【答案】(1)相等;(2)水平面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;(5)不能;(6)静止.
【分析】(1)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放;
(2)改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力阻力的大小;
(3)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远;
(4)由第(3)问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况;
(5)牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的;
(6)根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。

【解答】解:
(1)每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;
(3)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
(5)由上分析可知,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的;
(6)当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,此时小球的动能全部转化为重力势能,速度为零,若不受任何外力,将保持静止状态不变。

故答案为:(1)相等;(2)水平面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;(5)不能;(6)静止。

【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。

7.在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端,使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动,小车滑行的距离如图所示:
(1)当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对平衡力是C;(填选项前的字母)A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
(2)实验中可以看出,去掉木板上的棉布后,运动的小车所受的摩擦力减小,向前滑行的距离变大。

小车所受摩擦力减小的原因是接触面变光滑;
(3)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。

它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。

一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。

下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图所示。

请你认真分析后作出正确的选择:
①不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系为乙图。

②实际上,由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为甲图。

【答案】(1)C;(2)接触面变光滑;(3)乙;甲.
【分析】(1)根据小车的受力情况分析答题;
(2)在压力一定的情况下,物体间的摩擦力与接触面的粗糙程度有关;
(3)不考虑空气阻力时,炸弹在水平方向和飞机具有相同的速度,考虑空气阻力时,炸弹没有飞机运动得快。

【解答】解:
(1)当小车在水平木板表面上运动时:
A、小车具有惯性,而不存在所谓的惯性力,故A错误;
B、小车受到的重力和小车对木板的压力作用在不同的物体上,它们不是一对平衡力,故B错误;
C、小车受到的重力和木板对小车的支持力等大、反向、作用在同一直线上,作用在同一
物体上,是一对平衡力,故C正确;
(2)去掉木板上的棉布后,接触面变的光滑了,接触面的粗糙程度不同,小车受到的摩擦力减小,小车向前滑行的距离变大。

(3)①不计空气对炸弹的阻力,在水平方向上,炸弹与飞机的速度相等,它们相对静止,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为乙图。

②实际上,由于空气阻力的存在,在水平方向上,炸弹由于受到空气阻力作用,速度小
于飞机速度,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为甲图。

故答案为:(1)C;(2)接触面变光滑;(3)乙;甲。

【点评】本题考查了平衡力的判断、影响滑动摩擦力的因素、力的作用等问题;一对平衡力等大、反向、作用在同一直线上、作用在你同一物体上。

【题型3力与运动的关系】
8.如图所示,小物块A和弹簧放在水平面上,弹簧左端固定于竖直墙面,右端与物块相连,向左移动物块A并压缩弹簧至B处,静止释放物块A,此后物块的运动不可能是()
A.保持静止
B.运动至弹簧的原长处静止
C.向右运动时先加速后减速
D.向左运动时先加速后减速
【答案】B.
【分析】压缩的弹簧具有弹性势能,在转化为动能时,使物块获得一定的速度,离开弹簧后物块的运动状态取决于它的受力情况,物体若不受力,将做匀速直线运动。

【解答】解:
A、静止释放物块时,若物块A受到的弹力小于或等于最大静摩擦力,物体A将静止,
所以释放后物体A会保持静止,故A可能;
BC、当压缩弹簧时,弹簧具有弹性势能,在恢复形变时,弹性势能转化为动能,使物块获得一定的速度,且在弹力等于摩擦力时(在弹簧原长的左侧,此位置也称为“平衡位置”),物块的速度达到最大;接着物块A向右运动,因水平面不光滑,它在水平方向受摩擦阻力,且弹簧会被拉伸,所以动能转化为内能和弹性势能,故物块A可能先向右加速后减速故C可能;因为运动过程中物块受到摩擦力的作用,其“振幅”(偏离平衡位置的距离)逐渐减小,最终物块静止“平衡位置”(此时合力为零),故B不可能;
D、由于物块与弹簧相连,当物块向右运动越过平衡位置后,弹簧的拉力可能大于滑动摩
擦力,物块会向左先加速后减速运动,故D可能。

故选:B。

【点评】本题解答时有两点要特别注意:一是在弹簧恢复形变时,物块是做加速运动;
二是在弹簧恢复形变后,水平面不光滑,物块将减速直线运动。

9.运用知识解决问题:
(1)直升飞机匀速直线上升,飞机螺旋桨产生的举力等于飞机的重力;当它匀速直线下降时,螺旋桨的举力等于它的重力。

(填大于、小于或等于)
(2)水平桌面上有一质量为10kg的物体。

用6N的水平拉力向右拉,该物体静止不动,此时它受到的摩擦力为6N;拉力增大到10N时,该物体做匀速直线运动,此时该物体所受的摩擦力为10N;若拉力增大至18N,该物体所受的摩擦力为10N。

(3)物体B静止在斜面上,画出B受力的示意图。

【答案】(1)等于;等于;(2)6;10;10;(3)如上图.
【分析】生活中处于静止状态或匀速直线运动状态的物体,受到平衡力的作用;一对平衡力满足:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

【解答】解:
(1)直升飞机匀速直线上升,直升飞机处于匀速直线运动状态,螺旋桨产生的举力等于重力;它匀速直线下降时,直升飞机仍处于匀速直线运动状态,螺旋桨产生的举力等于重力;
(2)用6N的水平拉力向右拉物体,物体静止不动,处于平衡状态,此时受到的摩擦力等于拉力,即f1=F1=6N;
拉力增大到10N时,该物体做匀速直线运动,处于平衡状态,该物体所受的摩擦力与拉
力平衡即:f2=F2=10N;
拉力增大至18N时,物体与接触面之间是滑动摩擦,由于压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,即f3=F2=10N;
(3)过B的重心分别沿竖直向下、沿斜面向上和垂直于斜面向上的方向画一条带箭头的线段,分别用G、f和F表示重力、摩擦力和支持力。

如下图所示:

故答案为:(1)等于;等于;(2)6;10;10;(3)如上图。

【点评】物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;分析准确哪个力和哪个力是平衡力很关键。

10.如图AOB是光滑轨道,A点的高度H大于B点的高度,让小球从A点由静止开始自由滑下,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。

则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条?为什么?
【分析】小球在整个过程中机械能守恒,结合惯性的知识及机械能守恒定律进行分析。

【解答】答:
根据题意,小球从A点由静止滑下,所以小球的机械能等于A点时的重力势能,整个过程中,机械能守恒,a的最高点超过了A点的高度,故a不可能;
b点的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b 图线的机械能大于A点的机械能,故b不可能;
c图线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故c符合实际。

【点评】本题考查了对机械能守恒定律及惯性知识的应用,关键能够根据现象判断不同情况下机械能的大小关系。

11.一个质量为50Kg的人站在电梯中,求下列情况中电梯底面对人的支持力的大小和方向。

(g=10N/Kg)
(1)人和电梯一起静止不动。

(2)人和电梯一起以1.5m/s的速度匀速上升。

(3)人和电梯一起以2m/s的速度匀速下降。

【分析】平衡状态包含静止状态和匀速直线运动状态,故判断电梯对人的支持力大小与人的重力大小的关系,首先要对物体的运动状态进行分析,如果在竖直方向上只受这两个力,处于平衡状态,那么这二力就是平衡力,其大小相等。

【解答】解:此时人的重力是:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(1)人和电梯一起静止不动,即此时人处于静止状态,此时人所受的重力和支持力是一对平衡力,即此时的F=G=500N,其方向与重力的方向相反,即竖直向上;
(2)人和电梯一起以1.5m/s的速度匀速上升时,即此时人处于静止状态,此时人所受的重力和支持力是一对平衡力,即此时的F=G=500N,其方向与重力的方向相反,即竖直向上;
(3)人和电梯一起以2m/s的速度匀速下降,即此时人处于静止状态,此时人所受的重力和支持力是一对平衡力,即此时的F=G=500N,其方向与重力的方向相反,即竖直向上;
答:(1)当人和电梯一起静止不动时,电梯底面对人的支持力的大小是500N,其方向是竖直向上;
(2)人和电梯一起以1.5m/s的速度匀速上升,电梯底面对人的支持力的大小是500N,其方向是竖直向上;
(3)人和电梯一起以2m/s的速度匀速下降,电梯底面对人的支持力的大小是500N,其方向是竖直向上。

【点评】不要误以为支持力大于重力时上升,支持力小于重力时下降,支持力等于重力时静止,要根据物体的运动状态来判断受力关系情况。

【题型4探究】
12.在探究二力平衡的实验中,应保持物体处于静止状态或匀速直线运动状态时进行研究。

在图中,符合实验目的是(b)图[选填“(a)”或
“(b)”].
【答案】匀速直线运动;(b).
【分析】探究二力平衡的条件,首先要使受力物体处于平衡状态,由此可以确定物体所处的状态。

处于平衡状态的两个力是作用在同一个物体上的,由此可以确定符合实验目的是哪一个图。

【解答】解:要探究二力平衡的条件,首先要使在这两个力作用下的物体处于平衡状态,而平衡状态包括:静止状态和匀速直线运动状态。

二力平衡的两个力,要作用在同一个物体上,而a图所示的两个力是一对作用力与反作用力,这两个力没有作用在同一物体上,b图符合上述条件。

故答案为:匀速直线运动;(b)。

【点评】此题通过实验,考查了平衡力和相互作用力的理解,在a图中,无论用多大的力拉动,两个测力计处于何种状态,两个测力计的示数始终是相等的。

13.在“探究二力平衡的条件”实验中,小华选择了如图甲的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码。

(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,认为它受到的力是相互平衡的。

(2)实验中选择小卡片的目的是不考虑(填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力;
(3)如图乙的当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能(选填“能”或“不能’’)平衡。

实验中设计这一步骤的目的是为了探究:相互平衡的两个力二力是否在同一直线上
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,物理老师认为小华的实验优于小明的实验。

其主要原因是A。

A.减少了摩擦力对实验结果的影响B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转。

【答案】(1)匀速直线运动;(2)不考虑;(3)不能;二力是否在同一直线上;(4)。

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