高考物理考前特训： 动量和动量定理（解析版）.doc

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1、动量和动量定理【原卷】1（2021广东湛江市高三一模）2020年7月26日，大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600海上首飞成功，为下一步飞机进行海上试飞科目训练及验证飞机相关性能奠定了基础。若飞机的质量为m，从时刻起，飞机在某段时间内由静止开始做加速直线运动，其加速度与时间的关系图像如图所示（图中、均为已知量），则在这段时间内，飞机所受合力的冲量大小为（）ABCD2（2021北京朝阳区高三一模）如图所示，两个摆长均为L的单摆，摆球A、B质量分别为m1、m2，悬点均为O。在O点正下方0.19L处固定一小钉。初始时刻B静止于最低点，其摆线紧贴小钉左侧，A从图示位置由静止释放（足够小），在最低点与B发生

2、弹性正碰。两摆在整个运动过程中均满足简谐运动条件，悬线始终保持绷紧状态且长度不变，摆球可视为质点，不计碰撞时间及空气阻力，重力加速度为g。下列选项正确的是（）A若m1=m2，则A、B在摆动过程中上升的最大高度之比为910B若m1=m2，则每经过时间A回到最高点C若m1m2，则A与B第二次碰撞不在最低点D若m1m2，则A与B第二次碰撞必在最低点3（2021北京门头沟区高三一模）如图所示，为研究平抛运动的实验装置，金属小球A、B完全相同。用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开自由下落。图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，则下列说法正确的是（）A两球同时经过水平面1，且速率

3、相同B两球同时经过水平面1，且重力做功的瞬时功率相同C两球从水平面1到2的过程，B球动量变化量比A球大D两球从水平面1到2的过程，A球动能变化量比B球大4（2021辽宁丹东市高三一模）2022年冬奥会将在北京举行，北京是唯一一个既举办过夏季奥会又举办过冬季奥会的城市，滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图所示，某运动员（视为质点）从雪坡上先后以和沿水平方向飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中（）A空中飞行的时间相同B落在雪坡上的位置相同C动量的变化量之比为D动能的增加量之比为5（2021天津高三模拟）如图所示，学生练习颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后

4、竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，足球可视为质点，下列说法正确的是（）A足球刚接触头和刚离开头时，速度不变B足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kgm/sC足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零D足球与头部作用过程中，头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍6（2021辽宁朝阳市高三一模）如图甲所示，物块A、B的质量分别是和，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在时刻以一定速度向右运动，在时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的

5、图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为72JB4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为C物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为18JD物块B离开墙壁后，物块B的最大速度为7（2021福建高三二模）2020年厦门出现过强对流冰雹天气。设一质量为的球形冰雹从高空云层里由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力与速度的关系为，冰雹下落过程质量保持不变，落地前已达最大速度，与地面碰撞时间为，碰撞后速度为零，。则（）A冰雹落地瞬间的速度大小为B冰雹落地瞬间的速度大小为C碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为D碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为8（2021浙

6、江绍兴市高三二模）如图所示是甲、乙两辆推车在光滑水平面上发生碰撞的a-t图像，则（）A乙车的质量为甲车质量的两倍B两辆推车碰撞过程中甲车加速度方向与乙车加速度方向相同C两辆推车碰撞过程中甲车对乙车的作用力大于乙车对甲车的作用力D两辆推车碰撞过程中甲车对乙车的冲量约为乙车对甲车的冲量的两倍9（2021济南市历城第二中学高三模拟）在光滑水平面上运动的物块具有5kgm/s的动量，某时刻起受到大小恒为3N的力作用了2s后，物块的动量不可能为（）A8kgm/sB5kgm/sCkgm/sDkgm/s10（2021广东高三模拟）2013年6月20日，宁波宁海桃源街道隔水洋村发生惊险一幕，一名两岁女童从5楼窗

7、台突然坠落。但幸运的是，楼下顺丰快递员高高举起双手接住了孩子，孩子安然无恙。假设从5楼窗台到接住女童的位置高度差为h=20m，快递员接住女童的整个过程时间约为0.2s，经缓冲后女童最终以的速度着地，女童的质量为m=25kg，则（忽略空气阻力，g取10m/s2）（）A女童接触快递员手臂时的速度大小为40m/sB女童自由下落时间约为4sC快递员手臂受到的平均冲击力大小约为2125ND在接住女童的过程中，女童处于失重状态11（2021浙江高三二模）两个质量相同的小圆环A、B用细线相连，A穿在光滑的水平直杆上。A、B从如图所示的位置由静止开始运动。在B摆到最低点的过程中（）AB的机械能守恒BA、B组成

8、的系统动量守恒CB重力的功率一直减小DB摆到最低点时，A的速度最大12（2021广东肇庆市高三二模）质量为m的物块在光滑水平面上与质量为M的物块发生正碰，已知碰撞前两物块动量相同，碰撞后质量为m的物块恰好静止，则两者质量之比可能为（）A1B2C3D413（2021重庆高三二模）质量为m的篮球以大小为v1的水平速度撞击竖直篮板后，被篮板水平弹回，速度大小变为v2，已知v2m2，则A与B第二次碰撞不在最低点D若m1m2，则第一次碰后两球均向右摆动，摆长相等，则周期相等，则A与B第二次碰撞仍然在最低点，选项C错误；D若m1m2，则两球第一次碰后，A球将反弹向左运动，B向右运动，两摆的摆长不等，则周期

9、不等，则A与B第二次碰撞不在最低点，选项D错误。故选B。3（2021北京门头沟区高三一模）如图所示，为研究平抛运动的实验装置，金属小球A、B完全相同。用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开自由下落。图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，则下列说法正确的是（）A两球同时经过水平面1，且速率相同B两球同时经过水平面1，且重力做功的瞬时功率相同C两球从水平面1到2的过程，B球动量变化量比A球大D两球从水平面1到2的过程，A球动能变化量比B球大【答案】B【解析】AB.两球在竖直方向上均做自由落体运动，因为两球下落位置相同，所以同时经过水平面1。两球经过水平面1时在竖直方向的速度

10、相同，但A球还具有水平分速度，所以两球速率不同。又因为重力做功的瞬时功率等于重力与小球竖直方向分速度之积，所以经过水平面1时，重力做功的瞬时功率相同，故A错误，B正确；CD两球从水平面1到2的过程，所受合外力相同，在合外力方向运动的位移相同，运动时间也相同，根据动量定理可知两球动量变化量相同，根据动能定理可知两球动能变化量也相同，故C、D错误。故选B。4（2021辽宁丹东市高三一模）2022年冬奥会将在北京举行，北京是唯一一个既举办过夏季奥会又举办过冬季奥会的城市，滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图所示，某运动员（视为质点）从雪坡上先后以和沿水平方向飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上

11、的整个过程中（）A空中飞行的时间相同B落在雪坡上的位置相同C动量的变化量之比为D动能的增加量之比为【答案】C【解析】A运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中，由平抛运动规律可得，解得，所以两次在空中飞行的时间不相同，所以A错误；B根据 ，由于时间不同，所以落在雪坡上的位置不相同，则B错误；C根据动量定理可得，则两次运动动量的变化量之比为，所以C正确；D根据动能定理可得，则两次动能的增加量之比为，所以D错误；故选C。5（2021天津高三模拟）如图所示，学生练习颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为

12、0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，足球可视为质点，下列说法正确的是（）A足球刚接触头和刚离开头时，速度不变B足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kgm/sC足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零D足球与头部作用过程中，头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍【答案】D【解析】A足球自由落体80cm时的速度为v1，时间为t1，由速度位移公式，可得足球到达头部的速度大小为，解得，反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为80cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度，两个速度方向相反，A错误；B足球自由落体80cm时的速度为v1，时间为t1，由速度位移公式，可得足

13、球到达头部的速度大小为，解得，足球下落到与头部刚接触时动量大小，B错误；C 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量，重力的作用时间不为零，则重力的冲量不为零，C错误；D足球自由落体80cm时的速度为v1，时间为t1，由速度位移公式，可得足球到达头部的速度大小为，解得，反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为80cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度，足球与头部作用过程中，根据动量定理，解得，D 正确。故选D。6（2021辽宁朝阳市高三一模）如图甲所示，物块A、B的质量分别是和，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在时刻以一定速度向右运动，在时

14、与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为72JB4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为C物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为18JD物块B离开墙壁后，物块B的最大速度为【答案】B【解析】A由图知，C与A碰前速度为，碰后速度为，C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律，解得。当C与A速度为0时，弹性势能最大，选项A错误；B由图知，12s末A和C的速度为，4s到12s过程中墙壁对物体B的冲量大小等于弹簧对物体B的冲量大小，也等于弹簧对A和C整体的冲量大小，墙对B的冲量为，解得，方

15、向向左，故B正确；C物块B刚离时，由机械能守恒定律可得，AC向左运动的速度大小为3m/s，开物块B离开墙壁后，A、B、C三者共速时弹性势能最大，则有联立解得，选项C错误；D物块B刚离时，由机械能守恒定律可得，AC向左运动的速度大小为3m/s，物块B离开墙壁后，系统动量守恒、机械能守恒，当弹簧再次恢复原长时，物体B的速度最大，则有代入数据解得，物块B的最大速度为，选项D错误；故选B。7（2021福建高三二模）2020年厦门出现过强对流冰雹天气。设一质量为的球形冰雹从高空云层里由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力与速度的关系为，冰雹下落过程质量保持不变，落地前已达最大速度，与地面碰撞时间为，碰撞

16、后速度为零，。则（）A冰雹落地瞬间的速度大小为B冰雹落地瞬间的速度大小为C碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为D碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为【答案】AC【解析】AB质量为m的冰雹下落过程中，受地球重力G和空气阻力f两个力的作用。刚开始下落时，Gf，冰雹加速下落。随着冰雹速度的增大，它受到的阻力也在不断增大，而当阻力增大到与重力相等时，即当G=f时，冰雹开始做匀速向下运动，冰雹的速度不再增大，此时的速度就是冰雹的最大速度，由 ，得，冰雹落地瞬间的速度大小为，故A正确，B错误；CD冰雹与地面碰撞过程，由动量定理得解得，故C正确，D错误。故选AC。8（2021浙江绍兴市高三二模）如图

17、所示是甲、乙两辆推车在光滑水平面上发生碰撞的a-t图像，则（）A乙车的质量为甲车质量的两倍B两辆推车碰撞过程中甲车加速度方向与乙车加速度方向相同C两辆推车碰撞过程中甲车对乙车的作用力大于乙车对甲车的作用力D两辆推车碰撞过程中甲车对乙车的冲量约为乙车对甲车的冲量的两倍【答案】A【解析】C两辆推车碰撞过程中甲车对乙车的作用力和乙车对甲车的作用力是相互作用力，大小相等，方向相反，C错误；A根据图像，在t=30ms时刻，甲、乙的加速度大小分别是根据牛顿第二定律，力相等，则乙车的质量为甲车质量的两倍，A正确；B根据图像，甲的加速度大于零，乙的加速度小于零，则两辆推车碰撞过程中甲车加速度方向与乙车加速度方

18、向相反，B错误；D两辆推车碰撞过程中甲车对乙车的作用力等于乙车对甲车的作用力，作用时间相同，根据，则两辆推车碰撞过程中甲车对乙车的冲量等于乙车对甲车的冲量，D错误。故选A。9（2021济南市历城第二中学高三模拟）在光滑水平面上运动的物块具有5kgm/s的动量，某时刻起受到大小恒为3N的力作用了2s后，物块的动量不可能为（）A8kgm/sB5kgm/sCkgm/sDkgm/s【答案】D【解析】由于恒力方向未知，因此2s后物块的动量最大值若冲量与原动量方向相反，则反向最大值为2s后物块动量在之间都是可能的值。故选D。10（2021广东高三模拟）2013年6月20日，宁波宁海桃源街道隔水洋村发生惊险

19、一幕，一名两岁女童从5楼窗台突然坠落。但幸运的是，楼下顺丰快递员高高举起双手接住了孩子，孩子安然无恙。假设从5楼窗台到接住女童的位置高度差为h=20m，快递员接住女童的整个过程时间约为0.2s，经缓冲后女童最终以的速度着地，女童的质量为m=25kg，则（忽略空气阻力，g取10m/s2）（）A女童接触快递员手臂时的速度大小为40m/sB女童自由下落时间约为4sC快递员手臂受到的平均冲击力大小约为2125ND在接住女童的过程中，女童处于失重状态【答案】C【解析】AB女童坠落的过程可看做自由落体过程，接触快递员时的速度，AB错误；C 取向上为正方向，由动量定理可知,C正确；D女童与快递员接触时速度约

20、为20m/s，最后着地时的速度为5m/s，所以女童做减速运动，加速度向上，处于超重状态，D错误；故选C。11（2021浙江高三二模）两个质量相同的小圆环A、B用细线相连，A穿在光滑的水平直杆上。A、B从如图所示的位置由静止开始运动。在B摆到最低点的过程中（）AB的机械能守恒BA、B组成的系统动量守恒CB重力的功率一直减小DB摆到最低点时，A的速度最大【答案】D【解析】A根据机械能守恒条件，系统的机械能守恒，因为A的机械能增加，则B的机械能减小，A错误；B根据动量守恒条件，系统在竖直方向上动量守恒，在其他方向上动量不守恒，B错误；C根据 ，在B摆到最低点的过程中，B球速度的竖直分量从零开始增大再

21、减小到零，所以B重力的功率也先从零增大再减小到零，C错误；D水平方向系统动量守恒,因为B摆到最低点时速度最大，所以A的速度最大，D正确。故选D。12（2021广东肇庆市高三二模）质量为m的物块在光滑水平面上与质量为M的物块发生正碰，已知碰撞前两物块动量相同，碰撞后质量为m的物块恰好静止，则两者质量之比可能为（）A1B2C3D4【答案】CD【解析】设碰前每个物体的动量为p，碰后M的速度为v，由动量守恒得2p=Mv由能量守恒可知，碰前系统的动能大于等于碰后系统的动能，又，可得，联立解得，CD正确。故选CD。13（2021重庆高三二模）质量为m的篮球以大小为v1的水平速度撞击竖直篮板后，被篮板水平弹

22、回，速度大小变为v2，已知v2v1，篮球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是（）A撞击时篮球受到的冲量大小为m（v1+v2）B撞击时篮板受到篮球的冲量为零C撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒D撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒【答案】AC【解析】AB以篮球被弹回的方向为正方向，则由动量定理可知，撞击时篮球受到的冲量大小为，选项A正确，B错误；C撞击过程中篮球和篮板组成的系统受合外力不为零，则系统的动量不守恒，选项C正确；D撞击过程中篮球的动能减小，则篮球和篮板组成的系统机械能减小，选项D错误。故选AC。14（2021山东高三模拟）如图所示，在光滑水平面上，质量为的带有光滑半圆形槽（

23、半径足够大）的滑块，在槽底部有一质量为的小球，滑块和小球一起以速度向右滑动。另一质量也为的滑块静止于滑块的右侧。两滑块相撞（碰撞时间极短）后，粘在一起向右运动，则下列说法正确的是（）。A碰撞过程中，小球、滑块、滑块组成的系统水平方向动量守恒B两滑块碰撞过程中损失的机械能为C碰撞过程中，滑块受到的冲量为D小球能够上升的最大高度是【答案】AD【解析】A两滑块相撞过程，由于碰撞时间极短，小球及滑块、之间水平方向上只有内力，不受外力，故系统水平方向动量守恒，A正确；B滑块和发生完全非弹性碰撞，碰后具有共同速度，由动量守恒定律有该过程中，损失的机械能为，B错误；C根据动量定理，碰撞过程中滑块受到的冲量等

24、于滑块的动量变化量，即，C错误；D滑块和碰撞完毕至小球上升到最高点的过程，系统在水平方向上所受合外力为零，动量守恒，小球上升到最高点时，有该过程中，系统的机械能守恒，有解得，D正确。故选AD。15（2021辽宁大连市高三一模）在光滑水平桌面上有一个静止的木块，高速飞行的子弹水平穿过木块，若子弹穿过木块过程中受到的摩擦力大小不变，则（）A若木块固定，则子弹对木块的摩擦力的冲量为零B若木块不固定，则子弹减小的动能大于木块增加的动能C不论木块是否固定，两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等D不论木块是否固定，两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等【答案】BD【解析】A木块固定，子弹对木块的摩

25、擦力的冲量不为零，是木块的合力冲量为0，所以A错误；B木块不固定时，因为子弹与木块间有内能增加，由能量守恒定律可知，子弹减小的动能大于木块增加的动能，所以B正确；C由可知，摩擦力大小不变时，由于两种情况下子弹与木块的作用时间不同，所以两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小不相等，则C错误；D根据，由于摩擦力大小不变，并且两次子弹与木块的相对位移也相同，所以不论木块是否固定，两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等，则D正确；故选BD。16（2021广东高三模拟）如图所示，质量m1=0.5kg的物块A以初速度v0=10m/s在光滑水平地面上向右运动，与静止在前方、质量m2=1.5kg的B发生正

26、碰，B的左端有一小块质量可以忽略的橡皮泥，碰撞过程持续了0.1s，碰撞结束后AB一起运动。以v0方向为正方向，下列说法中正确的是（）A碰撞过程中A受到的冲量为3.75NsB碰撞过程中A的平均加速度为75m/s2C碰撞过程中B受到的平均作用力为37.5NDA、B碰撞结束后A的动量为2.5kgm/s【答案】BC【解析】AA、B碰撞过程中动量守恒，有，解得，在碰撞过程中对A由动量定理有，A错误；B由加速度定义有，B正确；C在碰撞过程中对B由动量定理有，解得，C正确；D碰撞结束后A的动量，D错误。故选BC。17（2021河南高三二模）如图所示，质量均为2kg的三个物块静止在光滑水平面上，其中物块B的右

27、侧固定一轻弹簧，物块A与弹簧接触但不拴接。某时刻物块A突然以v0=3m/s的速度向左运动，已知当A、B速度相等时，B与C恰好发生完全非弹性碰撞，碰撞过程时间极短，然后继续运动。若B、C碰撞过程中损失的机械能为E，B、C碰撞后运动的过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，则（）AE=4.875JBE=1.125JCEp=6JDEp=4.875J【答案】BD【解析】对A、B整体由动量守恒有对B、C整体由动量守恒有解得对A、B、C整体由动量守恒有B、C碰撞过程中损失的机械能为B、C碰撞后运动的过程中弹簧的最大弹性势能为，故选BD。18（2021河南高三二模）如图所示，物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下

28、初始时静止。从发射器（图中未画出）射出一个弹丸B，弹丸以速度v沿水平方向射入物块A并留在其中（作用时间极短）随后轻绳摆过的最大角度为，该过程中系统损失的机械能为E不计空气阻力，关于轻绳摆过最大角度的余弦值cos和系统损失的机械能E随弹丸的入射速度v（v2）变化关系图像，下列图中正确的是（）ABCD【答案】AC【解析】设物块的质量为M，子弹的质量为m，绳长为L，子弹射入物块的过程中，水平方向满足动量守恒AB上升的过程中满足机械能守恒整理得，与是一次函数的关系，A正确，B错误；CD子弹射入物块的过程中，系统损失的机械能整理得，与成正比，C正确，D错误。故选AC。20（2021辽宁铁岭市高三一模）在

29、新冠肺炎防控期间，要求同学们勤洗手，戴口罩，不聚集，内防反弹外防输入。为了防止被污染的冷链食品感染工人，某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在时间内物体运动的图象如图乙所示，其中除时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为，不计一切摩擦，重力加速度。则下列判断正确的是（）A在内电动机所做的功为B后电动机的输出功率为C在内电动机牵引力的冲量大小为D在内物体沿斜面向上运动了【答案】ABC【解析】A在时间t1=1s内，物体的位移为x，电动机做的功为W1

30、，则由运动学公式得： 由动能定理得，联立解得W1=50J，故A正确；B在01s内，设细绳拉力的大小为F1，则根据运动学公式和牛顿第二定律可得v1=at1F1-mgsin30=ma由图象可知v1=5m/s，由功率公式 P=F1v1联立解得在1s末电动机输出功率为P=100W1s后电动机的输出功率保持不变，所以1s后电动机的输出功率为100W，故B正确；C在15s内，据动量定理得I牵-mgsin（t-t1）=mvm-mv1，解得I牵=50Ns，故C正确；D当物体达到最大速度vm后，细绳的拉力大小F2，由牛顿第二定律和功率的公式可得：F2-mgsin=0，由P=F2vm，解得vm=10m/s。在15

31、s内，据动能定理得，代入数据解得x2=32.5m，物体在05s内物体沿斜面向上运动位移为x=x1+x2=2.5m+32.5m=35m，故D错误。故选ABC。21（2021湖南高三一模）姚明是中国篮球史上最成功的运动员之一，他是第一个入选NBA篮球名人堂的中国籍球员如图所示是姚明在某场NBA比赛过程中的一个瞬间，他在原地运球寻找时机，假设篮球在竖直方向运动，落地前瞬间的速度大小为8m/s，弹起瞬间的速度大小为6m/s，球与地面的接触时间为0.1s，已知篮球质量为600g，取，则地面对球的弹力大小为（）A90NB84NC18ND36N【答案】A【解析】设向上为正方向，根据动量定理可得，代入数据得N，故选A。22（2021辽宁沈阳市高三一模）如图所示，篮球运动员接传过来的篮球时，通常要先伸出双臂迎接篮球，手接触到篮球后，双手迅速将篮球引全胸前，运用你所学的物理规律分析，这样做可以