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1、考考点点点点击击1.牛牛顿顿运运动动定律定律2.牛牛顿顿定律的定律的应应用用3.超重和失重超重和失重4.实验实验四:四:验证验证牛牛顿顿运运动动定律定律考考情情播播报报1.对对基本概念的理解和辨析,如:基本概念的理解和辨析,如:惯惯性、相互作用力、性、相互作用力、质质量等量等.2.对对牛牛顿顿第一、三定律、超重和失重的理解和第一、三定律、超重和失重的理解和应应用用.3.利用牛利用牛顿顿第二定律第二定律结结合运合运动动学学规规律解决两律解决两类动类动力学力学问题问题.4.牛牛顿顿第二定律第二定律结结合合电电磁磁场场、电电磁感磁感应现应现象等解决象等解决实际实际生活、生活、生生产产和科学中的力学和
2、科学中的力学问题问题.1复习时应准确理解牛顿运动定律及应用牛顿运动定律复习时应准确理解牛顿运动定律及应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,能熟练地按照这一思路解决问题的基本思路和方法,能熟练地按照这一思路和方法解决经常遇到的问题和方法解决经常遇到的问题(动力学两类问题,超、失动力学两类问题,超、失重问题及临界问题重问题及临界问题),逐步培养分析问题、解决问题的,逐步培养分析问题、解决问题的能力能力2本章涉及到研究问题的方法较多,如理想实验法及整本章涉及到研究问题的方法较多,如理想实验法及整体法、隔离法等,要认真领会这些方法,并且将知识体法、隔离法等,要认真领会这些方法,并且将知识和方法有机
3、结合起来和方法有机结合起来.一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律1内容:内容:一切物体总保持一切物体总保持状态或状态或状态,除状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态非作用在它上面的力迫使它改变这种状态2使用范围:使用范围:宏观、低速运动的物体,物体处于宏观、低速运动的物体,物体处于参参考系考系匀速直线运动匀速直线运动静止静止3意义意义(1)指出了一切物体都有指出了一切物体都有,因此牛顿第一定律又叫,因此牛顿第一定律又叫定定律律(2)指出力不是指出力不是物体运动状态的原因,而是物体运动状态的原因,而是物体运动物体运动状态的原因,即产生加速度的原因状态的原因,即产生加速度的原因惯性惯性惯性惯性惯
4、性惯性维持维持改变改变4惯性惯性(1)定义:物体具有的保持原来定义:物体具有的保持原来状态或状态或状态状态的性质的性质(2)惯性的性质:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的惯性的性质:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的属性,与物体的运动情况和受力情况属性,与物体的运动情况和受力情况(3)惯性的表现:物体不受外力作用时,有保持静止或匀速直惯性的表现:物体不受外力作用时,有保持静止或匀速直线运动状态的性质;物体受到外力作用时,其惯性的大小线运动状态的性质;物体受到外力作用时,其惯性的大小表现在运动状态表现在运动状态的难易程度上的难易程度上(4)惯性大小的量度:惯性大小的量度:是惯性大小的唯一量度
5、,是惯性大小的唯一量度,的的物体惯性大,物体惯性大,的物体惯性小的物体惯性小匀速直线运动匀速直线运动静止静止固有固有无关无关改变改变质量质量质量大质量大质量小质量小1物体的惯性总是以保持物体的惯性总是以保持“原状原状”或反抗或反抗“改变改变”两种形式两种形式表现出来表现出来2惯性与物体是否受力、怎样受力无关,与物体是否运动、惯性与物体是否受力、怎样受力无关,与物体是否运动、怎样运动无关,与物体所处的地理位置无关,惯性大小怎样运动无关,与物体所处的地理位置无关,惯性大小仅由质量决定仅由质量决定二、牛顿第三定律二、牛顿第三定律1作用力和反作用力:作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是两个物体之间
6、的作用总是的,的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一物体也施加了力力是物体与物体间的相互作对前一物体也施加了力力是物体与物体间的相互作用物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力用力2内容:内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小两个物体之间的作用力和反作用力总是大小,方向方向,作用在,作用在直线上直线上相互相互相反相反同一条同一条相等相等1牛顿第一定律演绎了力的概念牛顿第一定律演绎了力的概念力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因(运动状态指物体的速度运动状
7、态指物体的速度),又根据加速度定义:又根据加速度定义:a,有速度变化就一定有加速,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因2牛顿第一定律导出了惯性的概念牛顿第一定律导出了惯性的概念一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性惯一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性惯性反映了物体运动状态改变的难易程度性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运惯性大的物体运动状态不容易改变动状态不容易改变)质量是物体惯性大小的唯一量度质量是物体惯性大小的唯一量度3牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一
8、定律描述的是物体在不受任何外力时的状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态而不受外力的物体是不存在的物体不受外力和物体而不受外力的物体是不存在的物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在律当成牛顿第二定律在F0时的特例时的特例4惯性定律与惯性的不同惯性定律与惯性的不同(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,与物体惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,与物体的受力情况、运动快慢无关的受力情况、运动快慢无关.惯性的大小反映了物体保持惯性的大小反映了物体保持原来运动状态本领的大小,只与质量有
9、关原来运动状态本领的大小,只与质量有关(2)惯性定律惯性定律(牛顿第一定律牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动则反映物体在一定条件下的运动规律规律1牛顿第一定律是以伽利略的牛顿第一定律是以伽利略的“理想实验理想实验”为基础,经过为基础,经过 科学抽象,归纳推理而总结出来的,是一种理想状况下科学抽象,归纳推理而总结出来的,是一种理想状况下 的规律的规律.2牛顿第一定律所说的不受任何外力是理想化情况牛顿第一定律所说的不受任何外力是理想化情况3惯性不是力,它和力是两个不同的概念惯性不是力,它和力是两个不同的概念1下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A物体所受的力越大,它的惯性越大物体所受的
10、力越大,它的惯性越大B物体匀速运动时,存在惯性;物体变速运动时,不物体匀速运动时,存在惯性;物体变速运动时,不存在惯性存在惯性C静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为物体静止静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为物体静止时惯性大时惯性大D物体的惯性大小只与物体的质量有关,与其他因素物体的惯性大小只与物体的质量有关,与其他因素无关无关解析:解析:惯性是物体的固有属性,质量是物体惯性大小的唯一惯性是物体的固有属性,质量是物体惯性大小的唯一量度,与是否受力无关,与物体速度大小及变化都无关量度,与是否受力无关,与物体速度大小及变化都无关D选项正确选项正确答案:答案:D1作用力和反作用力的关系作用力和反作用
11、力的关系(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上反,作用在同一条直线上(2)作用力与反作用力总是成对出现,同时产生,同时变化,作用力与反作用力总是成对出现,同时产生,同时变化,同时消失同时消失(3)作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,各自产生其作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,各自产生其效果,永远不会抵消效果,永远不会抵消(4)作用力和反作用力是同一性质的力作用力和反作用力是同一性质的力(5)物体间的相互作用力既可以是接触力,也可以是物体间的相互作用力既可以是接触力,也可以是“场场” 力定律内容可
12、归纳为:作用力与反作用力力定律内容可归纳为:作用力与反作用力“三同三三同三 不同不同” “三同三同”是:大小相同;性质相同;出现、存在、消失是:大小相同;性质相同;出现、存在、消失 的时间相同的时间相同 “三不同三不同”是:方向不同;作用的对象不同;作用的效是:方向不同;作用的对象不同;作用的效 果不同果不同2相互作用力与平衡力的比较相互作用力与平衡力的比较 对应对应 名称名称作用力和反作用力作用力和反作用力二力平衡二力平衡不不同同点点受力受力物体物体作用在两个相互作用的物体上作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上作用在同一物体上依依赖赖关系关系相互依存,不可相互依存,不可单单独存在,同独
13、存在,同时产时产生,同生,同时变时变化,同化,同时时消失消失无依无依赖赖关系,撤除一个,关系,撤除一个,另一个可依然存在另一个可依然存在叠加性叠加性两力作用效果不可叠加,不可两力作用效果不可叠加,不可求合力求合力两力作用效果可相互抵消,两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力且合力可叠加,可求合力且合力为为零零力的性力的性质质一定是同性一定是同性质质的力的力可以是同性可以是同性质质的力也可以的力也可以是不同性是不同性质质的力的力相相同同点点大小大小方向方向大小相等、方向相反、作用在一条直大小相等、方向相反、作用在一条直线线上上比较比较内容内容1区别作用力和反作用力与平衡力,最直观的方法是看区别
14、作用力和反作用力与平衡力,最直观的方法是看作用的物体,一对平衡力作用在同一个物体上,作用作用的物体,一对平衡力作用在同一个物体上,作用力和反作用力作用在两个物体上力和反作用力作用在两个物体上2大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上的力,不一定是一对作用力和反作用力两个物体上的力,不一定是一对作用力和反作用力2跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中()A运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小大小B运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力运动员蹬地的作用
15、力大小等于地面对他的支持力大小大小C运动员所受的支持力和重力相平衡运动员所受的支持力和重力相平衡D运动员所受的合力一定向上运动员所受的合力一定向上解析:解析:运动员蹬地的作用力与地面对他的支持力是作用运动员蹬地的作用力与地面对他的支持力是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,力和反作用力,大小相等,方向相反,B正确、正确、A错误;错误;运动员起跳过程,是由静止获得速度的过程,因而有竖运动员起跳过程,是由静止获得速度的过程,因而有竖直向上的加速度,合力竖直向上,运动员所受的支持力直向上的加速度,合力竖直向上,运动员所受的支持力大于重力,大于重力,D正确、正确、C错误错误答案:答案:BD 16世纪
16、末世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元在以下说法中,与亚里士多开启了物理学发展的新纪元在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是德观点相反的是 ()A四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大受的力越大,速度就越大B一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下 来;这说明,静止状态才是物体不受力时来;这说明,静止状态才是物体
17、不受力时的的“自然自然状态状态”C两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D一个物体维持匀速直线运动,不需要力一个物体维持匀速直线运动,不需要力思路点拨思路点拨牛顿第一定律指出力是改变物体运动状态的原牛顿第一定律指出力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因因,而不是维持物体运动的原因课堂笔记课堂笔记亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,力亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,力越大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下越大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下来,故来,故A、B、C均是亚里士多德的观点,只有均是亚里
18、士多德的观点,只有D中说法与亚中说法与亚里士多德的观点相反里士多德的观点相反答案答案D 通过牛顿第一定律进一步理解力的作用效果和物体惯通过牛顿第一定律进一步理解力的作用效果和物体惯性的意义,以及影响运动的因素性的意义,以及影响运动的因素.如图如图311所示,水平力所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法中正确的是动,下列说法中正确的是()A作用力作用力F跟墙壁对物体的压力是一跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力对作用力与反作用力B作用力作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力与物体对墙壁的压力是一对平衡力C物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力
19、是一对平衡力物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力与反作用力思路点拨思路点拨作用力和反作用力与平衡力的最显著区别是作作用力和反作用力与平衡力的最显著区别是作用力、反作用力分别作用在相互作用的两个物体上,而平衡用力、反作用力分别作用在相互作用的两个物体上,而平衡力是作用在同一物体上,且合力为零力是作用在同一物体上,且合力为零课堂笔记课堂笔记作用力作用力F跟墙壁对物体的压力均作用在同一个物跟墙壁对物体的压力均作用在同一个物体上,是一对平衡力,体上,是一对平衡力,A错误;物体对墙壁的压力的受
20、力物错误;物体对墙壁的压力的受力物体为墙壁,不可能与对物体的作用力体为墙壁,不可能与对物体的作用力F为一对平衡力,为一对平衡力,B错误;错误;物体的重力与墙对物体的静摩擦力均作用在物体上,且等大物体的重力与墙对物体的静摩擦力均作用在物体上,且等大反向,是一对平衡力,反向,是一对平衡力,C正确;由作用力与反作用力的定义正确;由作用力与反作用力的定义可知,可知,D也正确也正确答案答案CD 等大反向的两个力不一定是平衡力,也不一定是作用等大反向的两个力不一定是平衡力,也不一定是作用力与反作用力,这时还要判断是作用在同一物体上,还是力与反作用力,这时还要判断是作用在同一物体上,还是作用在两个物体上作用
21、在两个物体上. .(10分分)一个箱子放在一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为质量为M,环的质量为,环的质量为m,如图,如图312所示,已知环沿杆所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱子对,则此时箱子对地面压力大小为多少?地面压力大小为多少?思路点拨思路点拨箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是作箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是作用力与反作用力因此,只要以箱子为研究对象求出地面对用力与反作用力因此,只要以箱子为研究对象求出地
22、面对箱子的支持力即可得到答案箱子的支持力即可得到答案解题样板解题样板环在竖直方向上受力情况如图环在竖直方向上受力情况如图313(甲甲)所示,所示,环受重力及杆给它的竖直向上的摩擦力环受重力及杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff,故箱子在竖直方向,故箱子在竖直方向上受力情况如图上受力情况如图(乙乙)所示,受重力所示,受重力Mg、地面对它的支持力、地面对它的支持力FN,及环给它的摩擦力,及环给它的摩擦力Ff,由平衡条件知:,由平衡条件知:FNMgFf (3分分)FfFf(2分分)再由牛顿第三定律可得箱子对地
23、面的压力为再由牛顿第三定律可得箱子对地面的压力为FNFN (3分分)FNMgFf. (2分分)答案答案MgFf 求解某力时,如果直接研究其受力物体,因受力情况求解某力时,如果直接研究其受力物体,因受力情况复杂或未知量太多,不能求解时,可以反过来求其反作用复杂或未知量太多,不能求解时,可以反过来求其反作用力,然后再根据牛顿第三定律求解力,然后再根据牛顿第三定律求解1下列关于牛顿第一定律的说法中,正确的是下列关于牛顿第一定律的说法中,正确的是()A牛顿第一定律是实验定律牛顿第一定律是实验定律B牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C惯性定律和惯性的实质
24、是相同的惯性定律和惯性的实质是相同的D物体的运动不需要力来维持物体的运动不需要力来维持解析:解析:牛顿第一定律是根据客观事实,以实验为基础,通牛顿第一定律是根据客观事实,以实验为基础,通过科学抽象归纳推理总结出来的,而不是实验定律,故过科学抽象归纳推理总结出来的,而不是实验定律,故A项项错力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动错力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故的原因,故B、D项正确惯性是物体的固有属性,惯性定项正确惯性是物体的固有属性,惯性定律反映的是在一定条件下的运动规律,故律反映的是在一定条件下的运动规律,故C项错误项错误答案:答案:BD2(2010临沂模拟
25、临沂模拟)用计算机辅助实验系统用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第做验证牛顿第三定律的实验,如图三定律的实验,如图314所示是把两个测力探头的挂钩所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲果观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线,以下结论正确的是线,以下结论正确的是()A作用力与反作用力是同时作用的作用力与反作用力是同时作用的B作用力与反作用力作用在同一物体上作用力与反作用力作用在同一物体上C作用力与反作用力大小相等、方向相反作用力与反作用力大小相
26、等、方向相反D作用力与反作用力的合力大小为零作用力与反作用力的合力大小为零解析:解析:根据牛顿第三定律和图象判断,可知,根据牛顿第三定律和图象判断,可知,A、C正确正确作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用,分别作作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用,分别作用在两个物体上,无法用一个等效的力及合力来代替这用在两个物体上,无法用一个等效的力及合力来代替这两个力,故两个力,故B、D错错答案:答案:AC3(2010深圳模拟深圳模拟)下列关于惯性的各种说法中,你认为正下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是确的是()A抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处
27、运动的B在完全失重的情况下,物体的惯性将消失在完全失重的情况下,物体的惯性将消失C将手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明将手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因力是改变物体惯性的原因D材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体惯性大力分别推它们,则难以推动的物体惯性大解析:解析:抛出去的标枪、手榴弹等因有惯性要继续向前运动,抛出去的标枪、手榴弹等因有惯性要继续向前运动,A正确;质量是物体惯性大小的量度,不会因失重而改变,正确;质量是物体惯性大小的量度,不会因失重而改变,B、C均错
28、误;因两物体材料不同,物体与地面间的动摩擦均错误;因两物体材料不同,物体与地面间的动摩擦因数不同,故用同样的水平力推不动的不一定是质量大的,因数不同,故用同样的水平力推不动的不一定是质量大的,D错误错误答案:答案:A4关于运动和力的关系,下列说法中正确的是关于运动和力的关系,下列说法中正确的是()A物体静止在水平桌面上,它必定不受任何力的作用物体静止在水平桌面上,它必定不受任何力的作用B如果没有受到任何力,运动的物体将以同一速度沿着如果没有受到任何力,运动的物体将以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向C物体如果向正北方运动
29、,其受外力方向必定指向正北物体如果向正北方运动,其受外力方向必定指向正北D力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因原因解析:解析:由牛顿第一定律可知,当物体不受外力作用时由牛顿第一定律可知,当物体不受外力作用时(或所或所受合外力为零时受合外力为零时),物体保持匀速直线运动状态或静止状态,物体保持匀速直线运动状态或静止状态不变,当物体的运动状态发生改变时,必定是受到了外力的不变,当物体的运动状态发生改变时,必定是受到了外力的作用,故作用,故B、D正确;物体静止在水平面上,所受合外力为正确;物体静止在水平面上,所受合外力为零,并非不受任何力的作用
30、,选项零,并非不受任何力的作用,选项A错误;物体的运动并不错误;物体的运动并不靠力来维持,物体向北运动,并非一定受向北的外力作用,靠力来维持,物体向北运动,并非一定受向北的外力作用,所以所以C错误错误答案:答案:BD5关于物体的惯性,下列说法正确的是关于物体的惯性,下列说法正确的是()A运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体的速度越大,的速度越大,惯性也越大惯性也越大B静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大体惯性大C乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性很小的缘故乒乓球可以快速抽杀,是因为
31、乒乓球惯性很小的缘故D物体受到的外力大,则惯性小;物体受到的外力小,物体受到的外力大,则惯性小;物体受到的外力小,则惯性大则惯性大解析:解析:惯性是物体本身的一种属性,与外界因素惯性是物体本身的一种属性,与外界因素(受力大小、受力大小、所处环境所处环境)无关,故选项无关,故选项D错误运动速度大的物体不能很快错误运动速度大的物体不能很快停下来,是因为在相同外力作用下从较大的速度变为静止,停下来,是因为在相同外力作用下从较大的速度变为静止,速度的改变量大,需要较长的时间,并不是因为速度大,惯速度的改变量大,需要较长的时间,并不是因为速度大,惯性大,选项性大,选项A错误静止的火车启动时速度变化缓慢,是因错误静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车质量大,惯性大,而不是因为静止的物体惯性大,选为火车质量大,惯性大,而不是因为静止的物体惯性大,选项项B错误乒乓球可以快速抽杀,是因为其质量小,惯性小,错误乒乓球可以快速抽杀,是因为其质量小,惯性小,在相同的外力作用下,运动状态容易改变,由此可见只有选在相同的外力作用下,运动状态容易改变,由此可见只有选项项C正确正确答案:答案:C