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3.2弹力同步练习教科版( 2019)高中物理必修第一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第 ( http: / / www.21cnjy.com )Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。www.21-cn-jy.com
一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)
1. 如图所示,将一个钢球分别 ( http: / / www.21cnjy.com )放在量杯、口大底小的普通茶杯和口小底大的普通茶杯中,钢球与各容器的底部和侧壁相接触,处于静止状态.若钢球和各容器侧壁都是光滑的,各容器的底部均处于水平面内,则以下说法正确的是
A. 各容器的侧壁对钢球均无弹力作 ( http: / / www.21cnjy.com )用
B. 各容器的侧壁对钢球均有弹力作用
C. 量杯的侧壁对钢球无弹力作用,其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用
D. 口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用,其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用2·1·c·n·j·y
2. 如图,光滑球在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球所受的弹力,以下说法正确的是
A. 球仅受一个弹力作用,弹力的方 ( http: / / www.21cnjy.com )向垂直于斜面向上
B. 球受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直于斜面向下
C. 球受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直于斜面向上
D. 球受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直于斜面向上,一个竖直向下
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3. 如图所示,在“探究弹簧弹力与伸长的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系”实验中,若测得不挂钩码时弹簧长度为,在其下端挂上一个钩码时弹簧长度为,当一共挂上三个相同的钩码时,弹簧的总长度为2-1-c-n-j-y
A.
B.
C.
D.
4. 在如图所示的四种情况中,小球均静止,各接触面均光滑,小球受到两个弹力的是
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D.
5. 下列关于力的说法正确的是
A. 力是物体对物体的作用,所以发生力的作 ( http: / / www.21cnjy.com )用物体间必须相互接触
B. 物体受到的重力是地球施加的,物体只在重心处受到重力作用
C. 弹力是发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体所产生的力的作用
D. 静摩擦力是静止的物体受到的,滑动摩擦力是运动的物体受到的
6. 如图所示,撑杆跳高运动员正在跳高。此时杆对运动员的弹力
A. 方向向下 B. 方向一定沿杆
C. 由杆的形变所产生 D. 由手的形变所产生
7. 如图所示,、两小球相互间一定有弹力作用的图是
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D.
8. 关于重力、弹力、摩擦力下列说法不正确的是
A. 物体重心位置既与物体质量分布有 ( http: / / www.21cnjy.com )关,又与物体形状有关
B. 两物体接触面间的摩擦力方向与弹力方向一定互相垂直
C. 静止的物体受到的摩擦力可以是静摩擦力,也可以是滑动摩擦力
D. 悬挂在弹簧挂钩下面的物体对弹簧的拉力,是弹簧发生弹性形变而产生的【版权所有:21教育】
9. 如图所示,,,三个物体叠放在水平桌面上处于静止状态,那么以下说法正确的是
A. 物体的压力作用
B. 物体和对地面都有压力作用
C. 地面对的支持力是由于地面发生形变要恢复原状产生的
D. 物体对的压力是的重力
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10. 探究弹力和弹簧伸长的关系时,作出弹力与弹簧总长度的关系图线如图所示。则
A. 该弹簧的原长为
B. 该弹 ( http: / / www.21cnjy.com )簧的劲度系数为
C. 在该弹簧下端悬挂的重物时,弹簧的长度为
D. 在该弹簧下端悬挂的重物时,弹簧的长度为21教育名师原创作品
二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)
11. 关于弹力的说法,错误的是
A. 物质互相接触,就有弹力的相 ( http: / / www.21cnjy.com )互作用。
B. 物体发生弹性形变,就必然对别的物体产生力作用。
C. 由胡克定律可得:,可知弹簧的劲度系数与弹力成正比,与形变量成反比。
D. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面,绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向21*cnjy*com
12. 关于弹力的说法,错误的是
A. 物体互相接触,就有弹力 ( http: / / www.21cnjy.com )的相互作用。
B. 物体发生弹性形变,就必然对别的物体产生力作用。
C. 由胡克定律可得:,可知弹簧的劲度系数与弹力成正比,与形变量成反比。
D. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面,绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向
13. 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸 ( http: / / www.21cnjy.com )长量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧和,得到弹力与弹簧长度关系的图象如图所示,下列表述正确的是
A. 的原长比的长
B. 的劲度系数比的小
C. 的劲度系数比的大
D. 测得的弹力与弹簧的长度成正比
14. 如图所示,一根竖直的弹簧悬下端链接一个质量为的光滑小球处于斜面和挡板之间,小球和斜面挡板均接触,下列说法正确的是
A. 若小球和斜面之间有弹力,则小球 ( http: / / www.21cnjy.com )和挡板之间一定有弹力
B. 若小球与斜面之间有弹力,则小球和挡板之间不一定有弹力
C. 若小球与挡板之间有弹力,则小球与弹簧之间一定有弹力
D. 若小球与挡板之间有弹力,则小球与弹簧之间不一定有弹力
三、实验题(本大题共2小题,共18.0分)
15. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。 ( http: / / www.21cnjy.com )
实验中还需要的测量工具有:________。
如图乙所示,根据实验数据绘 ( http: / / www.21cnjy.com )图,纵轴是钩码质量,横轴是弹簧的形变量。由图可知:图像不通过原点的原因是________;弹簧的劲度系数________计算结果保留位有效数字,重力加速度取。
如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧和,作出弹簧弹力与弹簧长度的图像,下列说法正确的是
A.的原长比的长 .的劲度系数比的大
C.的劲度系数比的小 弹力与弹簧长度成正比
16. 如图所示,深度的套筒竖直倒置,轻质弹簧的上端固定在套筒内,弹簧处于原长时,其下端位于筒内。用测力计钩住弹簧的下端用力竖直向下拉,记录测力计的示数,和露出筒外的弹簧的长度为测量弹簧的劲度系数和原长,现在坐标纸上作出图象,如图所示。则弹簧的劲度系数_________,弹簧的原长_________
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图 图 【来源:21·世纪·教育·网】
四、综合题(本大题共1小题,共12.0分)
17. 一从高出地面直向上抛出一个小球,它上升后回落,最后到达地面。规定竖直向上为正方向,整个过程的位移为________;整个过程的路程为__________。
二高一年级足球比赛中,一足 ( http: / / www.21cnjy.com )球以的速度飞向球门,守门员在的时间内用双拳将足球以的速度反向击回去,足球在这段时间内速度变化的大小____________。
三质量为的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,已知弹簧的劲度系数为,,当物体刚要运动时,弹簧伸长,此时弹簧的拉力大小为_____。当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长,物体和地板间的动摩擦因数为______ 。
四“验证力的平形四边形定则”的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.
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图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是力________________.
本实验采用的主要科学方法是
A.理想实验法 等效替代法
C.控制变量法 建立物理模型法
实验中能减小误差的措施是
A.两个分力、的大小要尽量大些
B.两个分力、间的夹角要尽量大些
C.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
五某同学学习了“自由落体运 ( http: / / www.21cnjy.com )动”后,想到既然自由落体也是匀变速直线运动,那就可以设计一自由落体运动来测量自由落体加速度。于是和同学合作,按照如图甲所示的装置来进行实验验,图乙中、、、、点为打点计时器直接打的计时点。21*cnjy*com
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图乙中相邻两点间的时间间隔是____________.
若图乙中相邻两点间的时间间隔 ( http: / / www.21cnjy.com )为,则点速度______,重力加速度________________。均用、、、、表示21cnjy.com
另一同学计算了其中连续个点的速度,如下表,请在图丙中描绘出该运动的图象.
( http: / / www.21cnjy.com )
通过图象得出重力加速度________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】弹力的产生条件是:接触, ( http: / / www.21cnjy.com )挤压。根据弹力产生的条件判断是否都受到弹力。
我们也可以运用搬移法判断是否都受到弹力,如果将物体搬离,看另一个物体的运动状态是否发生改变,如果不改变说明物体不受弹力,如果改变说明受弹力。
【解答】
球与容器的侧壁接触,是否有弹力作用 ( http: / / www.21cnjy.com )就看接触处是否发生弹性形变,但微小形变难以觉察,只能借助假设法判断.假设容器侧壁对钢球无弹力作用,则钢球受重力和容器底部对它的支持力作用,钢球仍将处于静止状态,故钢球与容器侧壁虽然接触但没有发生弹性形变,容器侧壁对钢球无弹力作用的假设成立.
( http: / / www.21cnjy.com )
我们也可以假设容器侧壁对钢球 ( http: / / www.21cnjy.com )有弹力作用,作出各容器中钢球的受力示意图分别如图甲、乙、丙所示,可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾,所以原假设不成立,各容器的侧壁对钢球均无弹力作用.A正确.
2.【答案】
【解析】
【分析】
对两个板块类的物体来讲, ( http: / / www.21cnjy.com )弹力产生的条件:两个相互接触的物体间有相互的挤压;弹力方向:弹力方向垂直过切点的平面指向受力物体。
在分析物体间的弹力时,首先要分清其接触方式,再就是要掌握弹力的产生条件和弹力方向的判断方法。
【解答】
球和两个接触面,属于板块类的物体。由于球与两个接触面都有相互挤压,所以球受到两个接触的弹力作用。根据弹力垂直过接触点的切面指向受力物体,所以竖直挡板对球的弹力方向水平向右,斜面对球的弹力方向垂直斜面向上,故ABD错误,C正确。
故选C。
3.【答案】
【解析】略
4.【答案】
【解析】
【分析】
弹力是高中阶段所学的一种重要作 ( http: / / www.21cnjy.com )用力,要正确理解其产生、大小、方向等问题,在判断弹力大小方向时可以根据物体所处状态进行判断。
正确解答本题要掌握:弹力产生的条件,注意光接触而没有弹性形变不可能产生弹力,或者正确根据平衡条件判断弹力的有无;也可以根据假设法进行判断弹力是否存在,先假设弹力存在,看物体原来的状态会不会改变,若改变,说明假设不成立,即弹力不存在,若不变,说明弹力存在。
【解答】
A.图中小球只受一个绳子的拉力,斜面对小球没有弹力,否则小球就离开斜面,与题干条件不符,故A错误
B.图中小球受到一个弹力:地面的支持力,倾斜的墙壁对球没有作用力,否则小球不可能静止,故B错误;
C.图中小球受到两个弹力:斜面的支持力和绳子的拉力,故C正确;
D.小球只受到地面对小球的支持力一个弹力,平台对小球没有弹力,若有小球将向左滚动,与题设条件不符,故D错误。
故选C。 【出处:21教育名师】
5.【答案】
【解析】
【分析】
力是物体对物体的作用,一 ( http: / / www.21cnjy.com )个物体受到另一个物体力的作用时,同时又给另一个物体力的作用,物体之间产生的力是一对相互作用力;弹力是发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体所产生的力的作用;当两个物体一起匀变速运动,此时受到的摩擦力为静摩擦力,运动的物体会受到滑动摩擦力作用。
本题主要考查力的概念以及摩擦力的性质和特点,解题的关键在于理解力是物体对物体的作用,力不能脱离物体。
【解答】
A.力是物体对物体的作用,但是有作用力并不一定要接触,比如磁铁之间的作用力,故A错误;
B.物体受到的重力是地球施加的,但物体不只是在重心处受到重力作用,物体的各部分都受重力作用,重心是物体所受重力的合力的作用点,故B错误;
C.弹力是发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体所产生的力的作用,故C正确;
D.当两个物体一起匀变速运动,此时受到的摩擦力为静摩擦力,运动的物体会受到滑动摩擦力作用,故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】
【分析】
运动员在跳高过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中杆对运动的弹力不断发生变化,无法判断其方向,但弹力是由杆的形变产生的。
本题考查了弹力的方向,掌握弹力产生的条件是求解的关键。
【解答】
因为跳高运动员在跳高的过程中杆对运动员的弹力是变化的,所以无法判断杆的施力方向,但是杆弹力的产生一定是由于杆的形变产生的,故C正确,ABD错误。
7.【答案】
【解析】解:弹力的产生必 ( http: / / www.21cnjy.com )须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变。
由图可知:、中两个小球都相互接触,但它们之间并没有相互挤压的作用,也就不能发生弹性形变,从而不能产生弹力。
无法确定两个小球之间到底有没有挤压作用,所以也就无法确定有没有弹力。
中,两个小球所受的重力与绳子的拉力不是一对平衡力,所以这两个小球都受到了对方的合力作用,从而发生弹性形变产生弹力。
故选:。
解答本题需要了解弹力产生的条件,根据弹力产生的条件即可做出选择。
本题考查了弹力产生的条件,一定要注意只有当这两个条件都满足时,才会产生弹力。
8.【答案】
【解析】
【分析】重力的作用点,叫做物体的重心;重心位 ( http: / / www.21cnjy.com )置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关;
弹力垂直接触面,而摩擦力平行于接触面;
只有相对静止的物体才可能受到静摩擦力,只有相对运动的物体才有可能受到滑动摩擦力;
依据弹力产生原理,即可判定。
考查重心与质量,及形状有关,理解弹力与摩擦力方向关系,掌握摩擦力类型的判定依据,注意弹力产生原理。
【解答】、重心是重力的作用点,物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状都有关,故A正确。
B、弹力的方向与接触面垂直,摩擦力的方向与接触面相切,因而摩擦力的方向与弹力方向一定垂直,故B正确。
C、静止的物体也可以受到滑动摩擦力,比如:物体在地面上滑行,地面是静止的,却受到是滑动摩擦力,故C正确。
D、物体对弹簧的拉力,不是由于弹簧发生变形而产生的,而是物体发生形变而产生的,故D错误。
本题选择错误的,故选:。
9.【答案】
【解析】
【分析】本题考查了形变及弹力的产生条 ( http: / / www.21cnjy.com )件、弹力的方向的相关知识,试题难度较易
【解答】根据弹力产生的原理可知,弹力是接触力,因此对没有压力,故A错误.
B.由以上分析可知,物体和对地面没有压力作用,故B错误.
C.物体由于发生了弹性形变,要恢复原状,会对使其发生弹性形变的物体施加弹力,因此地面对的支持力是由于地面发生形变要恢复原状产生的,故C正确.
D.对的压力与的重力不是同一性质的力,故D错误.
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据胡克定律得出关系式,结合数学知识得出斜率和截距从而判断原长与劲度系数,根据平衡条件得出弹簧弹力,结合图像得出弹簧长度与形变量。
本题考查了探究弹力和弹簧伸长的关系实验,熟悉胡克定律是解题的关键。
【解答】
由胡克定律:,可见图像与的交点为弹簧原长,图像的斜率为弹簧的劲度系数。由图知,,,故AB错误;
C.在该弹簧下端悬挂的重物时,弹簧弹力为,由图知弹簧的长度为,故C正确;
D.在该弹簧下端悬挂的重物时,弹簧弹力为,由图知弹簧的长度为,则弹簧的形变量为,故D错误。
故选C。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查物体的弹性和弹力。弹 ( http: / / www.21cnjy.com )力产生必须具备两个条件:一是两物体直接接触,二是物体要发生弹性形变。
【解答】
A. 两个物体接触不一定有弹力产生,物体还必须发生弹性形变,故A错误;
B. 两个物体接触并发生弹性形变时会产生弹力,故B正确;
C. 弹簧的劲度系数与弹力、形变量均无关,与弹簧的自身因素决定,故C错误;
D. 压力和支持力都是由于相互挤压的物体发生弹性形变而产生的,方向垂直于物体的接触面,而绳子的拉力总是沿绳而指向绳收缩的方向,故D正确。
本题选错误的,故选AC。 21·cn·jy·com
12.【答案】
【解析】
【分析】
物体由于发生弹性形变 ( http: / / www.21cnjy.com )而产生的力叫做弹力,弹力产生的条件是:直接接触和弹性形变;弹力方向与施力物体的形变方向相反。
此题考查了对弹力概念及产生的认识,弹力是由于物体间相互挤压或拉伸而产生的力,原因是发生了弹性形变。
【解答】
A.弹力产生的条件是:直接接触和弹性形变;接触不一定有形变,故不一定有弹力,故A错误;
B.物体发生弹性形变,就必然对别的物体产生力作用,故B正确;
C.弹簧的劲度系数由弹簧自身决定,与弹力和形变量无关,可以根据公式测量,故C错误;
D.弹力方向与施力物体的形变方向相反;压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面,绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向,故D正确。
故选AC。 21教育网
13.【答案】
【解析】解答:由胡克定律,图象中截距代表弹簧的原长故,的原长比的长,故A正确;
B.图象中斜率代表弹簧的劲度系数,故的劲度系数比大,故C正确,B错误;
D.弹簧弹力与弹簧的形变量成正比,与弹簧长度是一次函数关系,故D错误;
故选:。
本题注意对胡克定律的理解,对应图象中截距和斜率的物理意义,特别是弹簧弹力与弹簧长度是一次函数而不是正比。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了弹力有无的判断,关键是根据平衡条件分析判断。
根据平衡条件分析小球受力情况。
【解答】【来源:21cnj*y.co*m】
已知小球处于静止 ( http: / / www.21cnjy.com )状态,即小球受力平衡。对小球受力分析,有重力,若小球和斜面之间有弹力,弹力方向斜向左上方与斜面垂直,将这个弹力分解到水平方向和竖直方向。要想使小球受力平衡:若小球与弹簧之间有弹力,则小球与挡板之间一定有弹力;若小球与弹簧之间没有弹力,则小球与挡板之间一定有弹力。所以,小球与挡板之间一定有弹力,小球与弹簧之间不一定有弹力,所以A正确,B错误;
已知小球处于静止 ( http: / / www.21cnjy.com )状态,即小球受力平衡。对小球受力分析,有重力,若小球与挡板之间有弹力,弹力方向水平向右。要想使小球受力平衡:若小球与弹簧之间有弹力,小球与斜面之间一定有弹力;若小球与弹簧之间没有弹力,小球与斜面之间一定有弹力。此时,小球与弹簧之间不一定有弹力,小球与斜面之间一定有弹力,所以D正确,C错误。
故选AD。
15.【答案】毫米刻度尺
弹簧有自重;
【解析】
【分析】本题考查弹性限度内 ( http: / / www.21cnjy.com )弹簧弹力与弹簧伸长量的关系,知道实验原理和实验步骤以及实验器材是解题的关键。
根据实验原理和器材可知结果;
根据实验原理以及图象可知结果,根据图线的斜率求出劲度系数;
根据图线与横轴的交点以及图象斜率的物理意义,利用胡克定律可知结果。
【解答】 实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺。
图线的物理意义表明弹簧的弹力大小 ( http: / / www.21cnjy.com )和弹簧伸长量大小成正比,则。由图可知,当时,大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑或忽略了弹簧的自重。
在图像中横截距表示弹簧的原长, ( http: / / www.21cnjy.com )故的原长比的长,A错误;
在图像中斜率表示弹簧的劲度系数,故的劲度系数比的大,B正确,C错误;
D.弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,D错误。
16.【答案】;。
【解析】
【分析】
根据胡克定律列式,整理 ( http: / / www.21cnjy.com )出与间的关系式,结合图象中斜率和截距的含义分析。
本题关键是得出与间的关系式,理解图象中斜率和截距的含义。
【解答】
根据胡克定律有:
整理得:
则在图象中,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,则
图象中的纵截距表示,即,解得:
故答案为:;。 21世纪教育网版权所有
17.【答案】一 ,;
二 ;
三,;
四;; ;
五; , ; ( http: / / www.21cnjy.com ) ;
【解析】
一【分析】
位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量;路程是物体运动的实际路径的长度,是标量。
明确位移和路程的概念是解题的关键。
【解答】
从高出地面的位置竖直向上抛出一个小球,它上升后回落,最后到达地面。规定竖直向上为正方向,整个过程的位移为;整个过程的路程为。
故填:;。
二【分析】
速度变化是指物体的末速度与初速度的差值。
注意速度的矢量性。
【解答】
取足球末速度的方向为正方向,足球在这段时间内速度变化的大小:
故填:。
【分析】
由胡克定律计算弹簧的拉力,由计算动摩擦因数。
【解答】
当物体刚要运动时,弹簧伸长,此时弹簧的拉力大小;当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长,此时弹簧的拉力,滑动摩擦力,物体和地板间的动摩擦因数为:。
故填:;。
四【分析】
本题考查“验证力的平形四边形定则”的实验的基本问题,难度不大。
【解答】
由于是根据平行四边形定则所作出的,所以图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是;
本实验采用的主要科学方法是等效替代法;
实验中能减小误差的措施是:
拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行;
拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。
故选CD。
故答案为:; ; 。
五【分析】
本题考查利用落体法求重力加速度。
根据物体在一段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度得到某点的速度;根据得到物体的加速度。
【解答】
图乙中相邻两点间的时间间隔是;
若图乙中相邻两点间的时间间隔为,则点速度,重力加速度:;
作出图像 ( http: / / www.21cnjy.com )
而图像的斜率表示物体的重力加速度,。
故答案为:; , ; ( http: / / www.21cnjy.com ) ; 。
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