物理六 實驗題題型強(qiáng)化 第1講 力學(xué)實驗

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1、第1講力學(xué)實驗專題六實驗題題型強(qiáng)化考點(diǎn)一測量儀器的使用及紙帶問題考點(diǎn)三“彈簧或橡皮條”模型實驗考點(diǎn)二“小車導(dǎo)軌”模型實驗測量儀器的使用及紙帶問題考點(diǎn)一真題研究1.(2017浙江4月選考17)在“研究平拋運(yùn)動”實驗中(1)圖1是橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，確定平拋運(yùn)動軌跡的方法，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時的_.A.球心B.球的上端C.球的下端解析解析因用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)來確定平拋運(yùn)動軌跡，故坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時的球的上端，所以選B.答案解析123456圖1(多選)在此實驗中，下列說法正確的是_.A.斜槽軌道必須光滑B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些C.用光滑曲線把所有的點(diǎn)連接

2、起來D.y軸的方向根據(jù)重錘線確定解析解析實驗過程中，斜槽不一定光滑，只要能夠保證從同一位置靜止釋放，即使軌道粗糙，摩擦力做功是相同的，離開斜槽末端的速度就是一樣的，所以A錯.記錄點(diǎn)適當(dāng)多一些，能夠保證描點(diǎn)平滑，選項B正確，C錯誤.y軸必須是豎直方向，即用重錘線，選項D正確.123456答案解析(2)圖2是利用圖1裝置拍攝小球做平拋運(yùn)動的頻閃照片，由照片可判斷實驗操作錯誤的是_.A.釋放小球時初速度不為0B.釋放小球的初始位置不同C.斜槽末端切線不水平解析解析由圖可知斜槽末端切線不水平，才會造成斜拋運(yùn)動，故選C.123456答案解析圖2(3)圖3是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動軌跡的裝置，其中正確

3、的是圖3解析解析插入瓶中的另一根吸管使得瓶中壓強(qiáng)與外界氣壓相等，目的就是為了保證水流流速不受瓶內(nèi)水面下降而減小，能保證水面下降的一段時間內(nèi)，能夠得到穩(wěn)定的細(xì)水柱，所以選B.123456答案解析2.(2016浙江4月選考17)(1)在下列學(xué)生實驗中，需要用到打點(diǎn)計時器的實驗有_(填字母).A.“探究求合力的方法”B.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”C.“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”D.“探究作用力與反作用力的關(guān)系”解析解析A需要彈簧秤、刻度尺；D與打點(diǎn)計時器無關(guān).123456BC答案解析(2)做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗，已有鐵架臺、鐵夾、電源、紙帶、打點(diǎn)計時器，還必須選取的器材是圖中的_(填

4、字母).某同學(xué)在實驗過程中，在重物的正下方地面鋪海綿；調(diào)整打點(diǎn)計時器的兩個限位孔連線為豎直；重復(fù)多次實驗.以上操作可減小實驗誤差的是_(填序號).解析解析需要B重物，刻度尺D測量下落距離；為了減少摩擦帶來的影響；BD可以減少偶然誤差.123456答案解析3.(2017湖州市期末)圖4甲中的器材被稱為電火花計時器的是_(選填“A”或“B”)，其裝置使用的電源是圖5中的_(選填“A”“B” “C”或“D”).模擬訓(xùn)練圖4圖5BD123456答案4.如圖6所示是三個涉及紙帶和打點(diǎn)計時器的實驗裝置圖.(已知打點(diǎn)計時器每0.02 s打一個點(diǎn))(1)三個實驗裝置中，摩擦力對實驗結(jié)果沒有影響的是_；A.甲

5、B.乙 C.丙123456圖6解析解析甲實驗不需要平衡摩擦力，而乙和丙實驗均需要平衡摩擦力.答案解析(2)如果操作都正確，則通過裝置_(選填“甲”“乙”或“丙”)可打出圖7中的紙帶_(選填“”或“”).圖7解析解析仔細(xì)觀察兩條紙帶上點(diǎn)跡間距變化規(guī)律，不難發(fā)現(xiàn)，紙帶點(diǎn)跡間距逐漸增加，但不符合勻加速運(yùn)動規(guī)律，紙帶后部分點(diǎn)跡均勻，符合“探究功與速度變化關(guān)系”實驗數(shù)據(jù)變化.乙123456答案解析(3)任選一條紙帶求出e、f兩點(diǎn)間的平均速度大小為_ m/s.1.30123456答案解析5.(2017溫州市十校高三期末)(1)在實驗室做力學(xué)實驗時會經(jīng)常用到“重物”，請為下列實驗從圖8中選擇最合適的“重物”

6、(填字母)：圖8探究彈簧彈力大小與伸長量的關(guān)系_；驗證機(jī)械能守恒_；BA123456答案(2)某同學(xué)利用如圖9所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)，從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖10所示，打點(diǎn)計時器電源的頻率為50 Hz.123456圖10圖9通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊開始減速的時刻位于A.計數(shù)點(diǎn)5和6之間某時刻B.計數(shù)點(diǎn)6和7之間某時刻C.計數(shù)點(diǎn)7和8之間某時刻計數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為_ m/s，減速過程的加速度大小為_ m/s2. (保留三位有效數(shù)字)

7、1234561.202.00答案6.(2017寧波市諾丁漢大學(xué)附中高三上期中)如圖11甲所示為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、打點(diǎn)計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、刻度尺、天平.回答下列問題：圖11123456123456(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的一個器材是_.A.螺旋測微器B.秒表C.多用電表D.交流電源解析解析通過打點(diǎn)計時器計算時間，故不需要秒表，打點(diǎn)計時器應(yīng)該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點(diǎn)間的距離，不需要螺旋測微器和多用電表.故選D.答案解析123456(2)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟，其中操作不當(dāng)?shù)囊粋€步驟是_.A.調(diào)節(jié)打點(diǎn)計

8、時器兩限位孔在同一豎直線上B.按照圖示的裝置安裝器件C.先釋放紙帶，后接通電源D.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離解析解析不當(dāng)?shù)牟襟E是C，應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶.答案解析123456(3)利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值.根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出各點(diǎn)之間的距離如圖乙所示.使用交流電的頻率為f，則計算重錘下落的加速度的表達(dá)式為a_(用x1、x2、x3、x4及f表示).答案解析“小車導(dǎo)軌”模型實驗考點(diǎn)二真題研究1.(2017浙江11月選考17)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，(1)下列儀器需要用到的是_(多選).134652答案(2)下列說

9、法正確的是_(多選).A.先釋放紙帶再接通電源B.拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長木板平行C.紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較疏D.輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑，說明摩擦力已被平衡134652答案(3)如圖12所示是實驗時打出的一條紙帶，A、B、C、D為每隔4個點(diǎn)取的計數(shù)點(diǎn)，據(jù)此紙帶可知小車在D點(diǎn)的速度大小為_ m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位).圖12134652答案0.210.012.(2016浙江10月選考17)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中(1)下列說法中不正確或不必要的是_(填字母).A.長木板的一端必須墊高，使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運(yùn)動B.連接鉤碼和小車的細(xì)線應(yīng)與長木板保持平行

10、C.小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器，先接通電源，后釋放小車D.選擇計數(shù)點(diǎn)時，必須從紙帶上第一個點(diǎn)開始1346答案答案見解析答案解析52解析解析探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，要求長木板平放即選項A不是必要的.在處理紙帶時，由于第一點(diǎn)并不確定，因此常常將前面的點(diǎn)去掉，從清晰可辨的點(diǎn)取點(diǎn)后處理實驗數(shù)據(jù)，所以D選項也不是必要的.連接鉤碼和小車的細(xì)線需要與長木板平行，否則就要涉及到線的拉力分解問題，選項B是必要的.操作時應(yīng)先接通電源再釋放小車，所以C選項是必要的.因此答案為A、D.134652(2)圖13甲是實驗中打下的一段紙帶，算出計數(shù)點(diǎn)2的速度大小為_m/s，并在圖乙中標(biāo)出，其余計數(shù)點(diǎn)1、3、4、5對應(yīng)的小車

11、瞬時速度大小在圖乙中已標(biāo)出.答案答案見解析甲乙答案解析134652圖13(3)作圖并求得小車的加速度大小為_m/s2.答案答案見解析答案解析1346523.(2017嘉興市高二上期末)圖14甲所示是“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗原理圖.(1)圖乙是某同學(xué)安裝的實驗器材，請指出其中錯誤或不當(dāng)之處(至少指出兩條)_；_.模擬訓(xùn)練答案答案復(fù)寫紙應(yīng)放在紙帶上；應(yīng)使用交流電源；小車應(yīng)該緊靠打點(diǎn)計時器；打點(diǎn)計時器安放錯誤(選擇其中兩條即可)圖14答案134652(2)有關(guān)本實驗的安裝要求及操作細(xì)節(jié)，正確的是A.此實驗必須把沒有滑輪的一端墊高以平衡摩擦力B.在釋放小車前，小車應(yīng)停在靠近打點(diǎn)計時器位置

12、處C.實驗時應(yīng)先釋放小車，再接通打點(diǎn)計時器的電源D.實驗中必須懸掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量答案解析134652解析解析該實驗探究的是小車速度與時間的變化關(guān)系，由于運(yùn)動過程中摩擦力大小是相同的，因此不需要平衡摩擦力，故A錯誤；為了提高紙帶的利用率，盡量多打點(diǎn)，釋放前應(yīng)將小車靠近打點(diǎn)計時器，故B正確；在具體操作過程中應(yīng)該是先接通打點(diǎn)計時器的電源，然后再釋放小車，故C錯誤；實驗?zāi)康氖恰疤骄啃≤囁俣入S時間變化的規(guī)律”，只要小車能做勻變速直線運(yùn)動即可，懸掛物的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，小車依然做勻變速直線運(yùn)動，故D錯誤.1346524.(2016臺州市模擬)(1)我們已經(jīng)知道，物體的加速度a同時跟合外

13、力F和質(zhì)量m兩個因素有關(guān).要研究這三個物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是_.控制變量法解析解析要研究三個物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是控制變量法.答案解析134652(2)某同學(xué)的實驗方案如圖15所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F， 為了減小這種做法帶來的實驗誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：a.用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是_.b.使砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于_.平衡摩擦力答案解析砂桶的重力圖15134652解析解析用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力.想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，應(yīng)使砂桶的

14、質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于砂桶的重力.134652(3)該同學(xué)利用實驗中打出的紙帶求加速度時，處理方案有兩種：解析解析利用實驗中打出的紙帶求加速度時，需要根據(jù)a 利用逐差法計算，方案B比較合理.答案解析兩種方案中，你認(rèn)為選擇方案_比較合理.1346525.(2017嘉興一中等五校聯(lián)考)如圖16所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動，打點(diǎn)計時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況.利用該裝置可以完成“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗.(1)打點(diǎn)計時器使用的電源是_(填選項前的字母).A.直流電源B.交流電源答案134652圖16B(2)實驗中，需要平衡摩擦力和

15、其他阻力，正確操作方法是_(填選項前的字母).A.把長木板右端墊高B.改變小車的質(zhì)量在不掛重物且_(填選項前的字母)的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響.A.打點(diǎn)計時器不打點(diǎn)B.打點(diǎn)計時器打點(diǎn)答案134652AB(3)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個點(diǎn)標(biāo)為O.在紙帶上依次取A、B、C若干個計數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T.測得A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3，如圖17所示.圖17實驗中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W_，

16、打B點(diǎn)時小車的速度v_.mgx2134652答案6.(2017金華市義烏模擬)如圖18甲所示，某實驗小組利用圖示裝置探究“外力做功與滑塊動能變化的關(guān)系”，主要步驟如下：圖18A.按圖示器材連接好裝置；134652B.托盤內(nèi)加砝碼，當(dāng)托盤和砝碼的總質(zhì)量為m0時，輕推滑塊，滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動，稱出滑塊的質(zhì)量為M，若紙帶與打點(diǎn)計時器之間的摩擦不計，則滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)_；C.本實驗采用電磁打點(diǎn)計時器進(jìn)行研究， 在撥動學(xué)生電源開關(guān)前， 圖乙中存在一個明顯的錯誤，請指出： _；D.撤去托盤和砝碼，并取下細(xì)線，先接通電源，再輕推滑塊，使滑塊獲得一定初速度后撤去外力，滑塊運(yùn)動過程中打出一條紙帶，

17、截取紙帶的最后一段，如圖丙所示，則紙帶的運(yùn)動方向為_(填“ab”或“ba”)；E.用刻度尺測量AB、BC、CD、DE、EF間的距離，分別記為x1、x2、x3、x4、x5，相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔為T，則B、E之間動能定理表達(dá)式可用上述物理量表示為：_. F.實驗結(jié)束，整理儀器.工作電壓過高ba答案解析134652解析解析由于小車勻速運(yùn)動，所以托盤和砝碼的總重力等于滑塊的滑動摩擦力，即m0gMg所以 .打點(diǎn)計時器的工作電壓是46 V，而乙圖中的工作電壓過高，故應(yīng)選擇46 V 的交流電.據(jù)圖可知，BE間的距離為：x2x3x4134652規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.小車導(dǎo)軌類實驗小車導(dǎo)軌類實驗(1)可以研究勻變

18、速直線運(yùn)動的規(guī)律；(2)可以探究加速度與質(zhì)量、合外力之間的關(guān)系；(3)可以探究做功與速度變化之間的關(guān)系；(4)可以驗證機(jī)械能守恒定律.2.解答小車導(dǎo)軌類實驗的技巧解答小車導(dǎo)軌類實驗的技巧(1)要根據(jù)實驗原理來判斷是否需要平衡摩擦力， 知道正確平衡摩擦力的方法.(2)要清楚鉤碼(或沙桶)與小車之間的質(zhì)量關(guān)系，并且要清楚在儀器創(chuàng)新或?qū)嶒炘韯?chuàng)新的情形下，該條件是否需要調(diào)整.(3)要知道實驗數(shù)據(jù)、圖象的處理方法和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解題技巧.“彈簧或橡皮條”模型實驗考點(diǎn)三真題研究1.(2015浙江10月選考17(1)在“探究求合力的方法”的實驗中，下列器材中必須要用的是解析解析在“探究求合力的方法”的實驗中

19、，要用彈簧測力計測拉力，用刻度尺畫線并測量表示力的大小的線段長度.故選B、D.12345答案解析甲 乙圖192.(2017浙江“七彩陽光”聯(lián)考)做“探究求合力的方法”實驗.(1)現(xiàn)有如圖19甲所示的器材，小李同學(xué)認(rèn)為儀器有短缺，還需要的測量儀器是圖乙中的_(填對應(yīng)字母).模擬訓(xùn)練C解析解析做“探究求合力的方法”實驗需要刻度尺作力的圖示.12345答案解析(2)如圖20所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩.關(guān)于此實驗，下列操作要求正確的是_(填選項前的字母).A.兩個分力F1、F2的方向一定要垂直B.兩個分力F1、F2間夾角越大越好C.兩次拉橡皮筋時，需將橡皮

20、筋結(jié)點(diǎn)拉至同一位置D.拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近 木板且與木板平面平行CD解析解析兩個分力F1、F2的方向不一定要垂直；兩個分力F1、F2間夾角合適即可，但兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉至同一位置.拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行.圖2012345答案解析(3)某次實驗中，拉細(xì)繩OB的彈簧測力計指針位置如圖21所示，其讀數(shù)為_ N.1.8解解析析彈簧測力計最小分度為0.2 N， 故其示數(shù)為1.8 N.12345答案解析圖21123453.(1)如圖22為“探究求合力的方法”的實驗裝置.小張同學(xué)在實驗中用a、b兩彈簧秤拉橡皮條，他在實驗操作中除了所

21、用細(xì)繩太短外，至少還有一處錯誤，請你幫他找出錯誤之處_.(寫出一條即可)答案解析解析解析題中操作錯誤或不妥之處有：b彈簧秤拉力方向與細(xì)繩方向不一致；a彈簧秤的拉力太大，用一只彈簧秤再次做實驗時會超出量程. a彈簧秤所用拉力太大，或b彈簧秤拉力方向與細(xì)繩方向不一致圖22(2)小張同學(xué)修正錯誤后，重新進(jìn)行了測量，在測量時，左、右兩只彈簧秤的示數(shù)如圖23甲所示，則左彈簧秤的示數(shù)是_N，右彈簧秤的示數(shù)是_N.若兩根細(xì)繩的夾角為90，請你幫他在所給的方格紙(圖乙)上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力.圖23答案答案作圖如圖所示2.75(0.02)3.30(0.02)12345答案解析12345解析解

22、析左彈簧秤的示數(shù)為2.75 N，右彈簧秤的示數(shù)為3.30 N，合力如圖所示.12345(3)小張同學(xué)實驗后發(fā)現(xiàn)用一個彈簧秤也能完成這個實驗，請問他這個想法是否可行？_(填“是”或“否”).答案解析解析解析用一個彈簧秤也能完成這個實驗是可行的，兩個分力先后兩次測量，一個用手拉、一個用彈簧秤測，保持位置不變，手和彈簧秤換一下.是4.“探究彈力做功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖24所示，當(dāng)小車在兩條完全相同的橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0.當(dāng)用4條、6條、8條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0，每次實驗中由靜止彈出

23、的小車獲得的最大速度均可由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出.圖2412345(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是A.打點(diǎn)計時器可以用直流電源供電，電壓為46 VB.實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C.每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D.利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、 Wvm2、Wvm3、W2vm、W3vm的圖象，得出合力做功與物體 速度變化的關(guān)系12345答案解析12345解析解析打點(diǎn)計時器只能用交流電源供電，選項A錯誤；實驗中使用的若干根橡皮筋的原長必須相等，否則實驗誤差太大，甚至出現(xiàn)錯誤，選項B錯誤；每次實驗都應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出，才能保證橡皮

24、筋的形變量相同，選項C正確；利用圖象可以減小實驗誤差，能更直觀地反映出合力做功與物體速度變化的關(guān)系，選項D正確.(2)如圖25給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA5.65 cm，OB7.12 cm，OC8.78 cm，OD10.40 cm，OE11.91 cm.已知相鄰兩點(diǎn)時間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度vm_m/s.圖25解析解析由圖及所給數(shù)據(jù)可知小車一定在BC間獲得最大速度，所以vm 0.83 m/s.0.8312345答案解析5.(2017浙江余姚中學(xué)高三上期中)圖26甲為某同學(xué)用力傳

25、感器去探究彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系的實驗情景， 用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺的輕質(zhì)彈簧， 讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F(從電腦中直接讀出).所得數(shù)據(jù)記錄在下列表格中：拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69標(biāo)尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00圖261234512345(1)從圖乙讀出刻度尺上的刻度值為_ cm；答案解析解析解析標(biāo)尺估讀一位，故讀數(shù)為63.60 N；63.60(63.5563.65均可)12345(2)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙上作出F與x的關(guān)系圖象；解析解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法得出對應(yīng)的圖象如圖所示答案答案如圖所示答案解析(3)由圖象求出該彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m，彈簧的原長為_ cm(均保留三位有效數(shù)字).24.9(24.026.0均可)55.2(55.055.5均可)12345答案解析