水的浮力 寒假练习（含解析）

水的浮力寒假练习
一、选择题
1．2019年7月13号，“台州号”护卫舰在三亚军港举行退役仪式，台州舰将“定居”大陈岛国防教育主题公园。若“台州号”护卫舰从大海驶入椒江，下列分析正确的是（ ）
A．浮力变小，舰体上浮一些
B．浮力变大，舰体下沉一些
C．浮力不变，舰体下沉一些
D．浮力不变，舰体上浮一些
2．有一次，孙权送来了一头巨象，曹操想知道这象的重量，便询问他的属下这件事，但属下们都不能说出称象的办法。曹冲说：把象放到大船上，在水面所达到的地方做上记号，再让船装载其它东西，称一下这些东西，那么比较下就能知道了。“曹冲称象”使用的科学方法是（　　）
A．控制变量法 B．等效替代法
C．类比法 D．转换法
3．下列四个选项中能测出塑料空盒体积的是（ ）
A．③④ B．①④ C．①② D．①③
4．小明把一个重5牛的小球轻轻地放入盛有酒精的烧杯中，溢出4牛的酒精，你认为小球所受的浮力是（）
A．一定为1牛 B．一定为4牛 C．可能为5牛 D．可能为9牛
5．如图是一条小鱼吐出的气泡在水中的上升情况示意图，关于气泡受到的水的压强和水的浮力的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．受到水的浮力增大
B．受到水的压强不变
C．受到水的压强增大
D．受到水的浮力减小
6．如下图所示，四个相同的容器内水面一样高，a容器内只有水，b容器内有木块漂浮在水面上，c容器内漂浮着一块冰块，d容器中悬浮着一个空心球。则下列四种说法正确的一组是（）
① 每个容器的总质量都相等
② b容器中再倒入酒精后，木块在液面下的体积减小
③ c容器中冰块熔化后水面高度升高
④ d容器中再倒入酒精后，小球将下沉
A．③④ B．①④ C．①② D．②④
7．同一长方体分别按如图所示两种方式置于两种液体中静止，则下列说法正确的是（ ）
A．长方体上下表面第二次受到的压力差较大
B．长方体上下表面第二次受到的压强差较大
C．长方体上下表面两次受到的压力差相等
D．长方体上下表面两次受到的压强差相等
8．将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是(　　)
A．矿泉水瓶受到水对它的浮力
B．浮力的大小等于它的重力
C．排开水的体积越大，受到的浮力越大
D．浸没前，压入越深，受到的浮力越大
9．如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是（　　）
A．甲球受到的浮力大
B．乙球受到的浮力大
C．两球受到的浮力一样大
D．乙球浸在水中的体积大
10．如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块 A、金属块B按不同的方式放入水中，待A．B静止时，三个容器中木块下表面所受的压强相比较，正确的是 .............................................................（ ）
A．P甲>P乙>P 丙 B．P甲=P乙>P丙 C．P甲11．小文将漂浮在水面装有硬币的气球（不漏气也不爆炸）压入到位置以上（图甲），松手后，发现气球自动上浮至水面；再将气球压入到位置以下（图乙），气球下沉到杯底。下列有关气球在液体中所受压强与浮力随深度变化的大致曲线图像，正确的是（ ）
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
12．在空气中，用弹簧秤测得铁球和铝球的重力，示数分别为7.64牛和6.87牛，当将铁球和铝球都浸在水中时，弹簧秤示数变为4.60牛和3.83牛，则两球（ ）
A．质量相等 B．所受浮力相等 C．密度相等 D．上述各项都无法判断
13．某薄壁玻璃管粗细均匀、一端开口。早晨在室外将该玻璃管开口向下竖直缓慢插入水中，玻璃管内封闭了一段空气柱，如图所示，放手后玻璃管在某位置保持漂浮状态，玻璃管露出水面的长度为 1.0cm。中午时，由于管内空气升温膨胀，玻璃管内封闭的空气柱的长度增加了1.5cm，此时玻璃管露出水面的长度为（　　）

A．1.0cm B．1.5cm C．2.0cm D．2.5cm
14．如图所示，自制浮力秤是由轻质塑料桶和配重组成，其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线，其中一根是空浮在水中时与液面重合的刻度线，另一根是装入1N的钩码时的刻度线，现在自制浮力秤中放入某物体，此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等。下列分析不正确的是（　　）
A．加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B．该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C．Q点是装入1N钩码时的刻度线
D．用直径更大的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度
15．如图所示，天平的左盘放置了一个装满水的溢水杯，此时天平水平平衡，把一个实心物块A放入溢水杯中，使溢出的水落在天平外的烧杯中，待物块A稳定后，下列说法正确的是（　　）
A．若物块A的密度大于水的密度，天平的指针会向左偏
B．若物块A的密度大于水的密度，烧杯中水的重力大于物块A的重力
C．若物块A的密度小于水的密度，天平的指针会向右偏
D．若物块A的密度小于水的密度，烧杯中水的重力小于物块A的重力
二、填空题
16．某体积为200cm3、重为1.6N的物体，把它浸没在水中放手，它将 （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积为 cm3。（g取10N/kg）
17．如图所示，小球在绳子拉方作用下恰好浸没在水中，此时小球所受的浮力大于小球的重力，剪断绳子后，小球上升过程中所受的浮力 （选填“变大”，“变小”或“不变”，下同），水对烧杯底部的压强 。
18．一艘轮船从海里到河里，所受浮力 ，排开液体的体积 （填“变大”“变小”或“不变”）。
19．向放有一木块的容器中加入水，其过程如图甲所示，此过程中木块受到的浮力大小变化如图乙所示。（ρ水=1.0×103kg/m3 ，g=10N/kg）
（1）BC过程中物体受到的浮力保持不变的原因 。
（2）D图中木块受到的力有拉力和 。
（3）木块的密度为多少？
20．三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况，乙球下方弹簧长度等于原长。这三个球受到浮力的大小关系是 (填字母)。
A．F甲F乙>F丙 C．F甲＝F乙＝F丙
这三个球的密度大小关系是 (填字母)。
A．ρ甲<ρ乙<ρ丙B．ρ甲>ρ乙>ρ丙C．ρ甲＝ρ乙＝ρ丙
其中球 (填“甲”、“乙”或“丙”)的密度与液体的密度相同。
三、探究题
21．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
（1）如图甲所示，弹簧测力计的示数为4.8N，金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N；
（2）分析图 、 两组实验可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关；
（3）如果在实验中不小心使图戊中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
22．为了直观验证阿基米德原理，实验装置如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯。在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中。弹簧测力计示数：F甲 F丙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 N，此时浮力的测量数值比真实数值将 （选填“偏大”或“偏小”）。
23．某工厂在装配一件设备时，不心把一个精密空心小球掉到一个又深、又小的坚固的水泥小洞中，用各种工具都取不出来。已知该小球的密度为1.64g/cm3，有人提出往小洞中倒入某种溶液使小球浮起。现有两种物质的溶解度数据：（注∶溶液体积可认为近似等于水的体积）
物质 溶解度/g
20oC 40oC 60oC 80oC 100oC
硝酸盐 31.6 64.0 110.0 169.0 246.0
氯化钾 34.0 40.0 45.0 51.1 56.7
（1）理论上可用上表中 物质配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
（2）配制的溶液温度至少应保持 °C以上。
（3）小球取出后，擦干，用天平称得其质量为8.2克。若把此球投入水中，则静止时所受浮力为多大 ？
四、解答题
24．一个实心金属块挂在弹簧测力计上，在空气中称量时，测力计示数是9.7N。将物体浸没在水中时，测力计示数为8.7N，求： （g=10Nkg）
（1）物体浸没在水中时所受浮力；
（2）将金属块浸没在酒精中时，金属块所受浮力（ρ酒精=0.8×103kg/m3）
25．有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3（g=10N/kg）
（1）未向水池内注水时，圆木对池底压强为多大？
（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木对池底的压力为多大？
（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A C A B C B C A
题号 11 12 13 14 15
答案 C B D D A
1．C
【分析】当护卫舰由大海驶入珠江后，都是漂浮，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况；根据阿基米德原理判断排开水的体积（浸入水中的体积）的变化，得出是上浮一些，还是下沉。
【详解】AB．当护卫舰从大海驶入珠江后，仍然漂浮，根据漂浮条件可知受到的浮力：，因为护卫舰受到的重力不变，所以船受到的浮力不变；故AB错误；
CD．由于，根据可知，浮力不变的情况下，排开江水的体积大于排开海水的体积，即：舰体浸入水中的体积变大，舰体下沉一些，故C正确，D错误。
故选C。
2．B
【详解】把象放到大船上，在水面所达到的地方做上记号，再让船装载其它东西（称一下这些东西），那么比较就能知道结果了，曹冲在这一过程中所用到的物理方法是等效替代法，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．A
【详解】由于塑料空盒在水中时漂浮的，所以在测量体积时应使用一个金属环，使金属环和塑料盒这个整体能浸没在水中，故③④可以测出塑料盒的体积。
故选A。
4．C
【详解】如果原来烧杯并没有装满酒精，那么放入小球后，酒精液面先上升，然后再溢出烧杯，这时小球受到的浮力肯定大于4N，根据二力平衡,小球所受的浮力可能为5N，故选项C符合题意；如果原来烧杯中装满酒精，那么放入小球后溢出4N的酒精，根据阿基米德定律,这时小球受到的浮力就是4N，故选项A、B、D不合题意。
5．A
【详解】小气泡在水中向上运动的过程中,水的密度不变,气泡深度减小,根据p=ρgh得,气泡受到的压强减小,气泡受到的压强减小,气泡体积增大,根据F浮=ρ水gV排得，气泡受到的浮力增大。
故A正确，BCD错误。
6．B
【详解】①四个容器上下粗细一致，容器的底面积S相等，水面高度相等， 根据公式F=pS=ρ水ghS可知，容器底部受到的压力相等；因为容器底部受到的压力等于液体和物体的重力之和，
所以四个容器中水和物体的总重力相等； 根据公式G=mg可知，水和物体的总质量相等；
根据容器的总质量=水的质量+物体的质量+容器质量可知， 每个容器的总质量相等，故①正确；
②木块在水面漂浮， 那么它受到的浮力始终等于重力，即保持不变； b容器中倒入酒精后，水的密度会减小；
根据公式F浮=ρ水gV排可知，木块在液面下的体积变大，故②错误；
③冰块在水面漂浮， 它排开水的体积为： V排 ==；
冰块熔化后，质量不变，即重力不变，那么水的体积为：V =；
因为V排=V，所以熔化后水面高度不变，故③错误；
④小球在d中悬浮，那么它的密度等于水的密度； d容器中倒入酒精，水的密度减小，
因为水的密度小于小球的密度， 所以小球将下沉。 故④正确。
故B正确，ACD错误。
7．C
【详解】AC．由图可知，同一物体先后悬浮在两种液体中，所以受到的浮力都等于物体的重力，由浮力产生的原因可知，物体上下表面第一次受到的压力差等于第二次受到的压力差。故A错误，故A错误，C正确；
BD．由图可知，同一物体先后悬浮在两种液体中，所以两种液体的密度都等于物体的密度，则物体受到的液体压强大小取决于所在的深度；因为竖放时物体上下表面高度差大于平放时上下表面高度差，所以，由p=ρgh可知，物体上下表面第一次受到的压强差大于第二次受到的压强差，故BD错误。
8．B
【详解】A．在矿泉水瓶压入水中的过程中，瓶子排开了水，故瓶子受到水的浮力，故A正确；不符合题意；
B．根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于物体排开的重力，则在矿泉水瓶浸没过程中浮力不等于它的重力，故B错误；符合题意；
C．由阿基米德原理可得，排开水的体积越大，矿泉水瓶所受浮力越大，故C正确；不符合题意；
D．浸没前，压入越深，排开的水的体积越大，矿泉水瓶所受浮力越大，故D正确。不符合题意。
9．C
【详解】ABC．质量相等的甲、乙两球，其重力相等，分别悬浮、漂浮在水中，根据悬浮和漂浮的特点，两球受到的浮力等于重力，故两球受到的浮力相同，故AB错误，C正确；
D．根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g，因受到的浮力和排开液体的密度相同，故两球排开水的体积相同，故甲、乙两球浸在水中的体积一样大，故D错误。
故选C。
10．A
【详解】由图可知，木块A和金属块B看成一个整体，在甲、乙两图中都是处于漂浮状态，所以受到的浮力都等于它们的总重力，甲、乙两种情况中A、B两物体受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知它们排开水的体积相等，则甲图中木块A排开水的体积等于乙图中金属块B和木块A排开水的体积和，所以甲图中木块A排开水的体积大于乙图中木块A排开水的体积，甲图中木块下表面所处的深度大于乙图中木块下表面所处的深度，所以甲图中木块下表面所受的压强大于乙图中木块下表面所受的压强；
由图丙可知，图丙中木块A处于漂浮状态，木块A受到的浮力等于木块的重力，金属块B下沉，金属块B受到的浮力小于金属块的重力，则图丙中A、B两物体受到的浮力和小于它们的重力和，所以丙图中排开水的体积小于乙图中排开水的体积，在乙、丙两种情况下B排开水的体积相等，所以丙图中A排开水的体积小于乙图中A排开水的体积，所以乙图中木块下表面所处的深度大于丙图中木块下表面所处的深度，所以乙图中木块下表面所受的压强大于丙图中木块下表面所受的压强．
故A正确．BCD错误。
11．C
【详解】根据题意开始时气球就受到液体的压强，当逐渐往下液的过程中，由液体压强的特点可知，深度越深，压强越大，即压强与深度成正比，即①符合题意；
气球漂浮在液面时，受到浮力的作用，当逐渐往下压到气球浸没，气球排开液体的体积增加，则浮力变大；当气球完全浸没后到a位置前，气球排开液体的体积不变，浮力不变，当到a位置以下，因为气球受压体积变小，导致浮力变小，则③符合题意，综合所述：故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
12．B
【详解】由题意可知，铁球受到的浮力：F浮=G-F=7.64N-4.60N=3.04N；铝球受到的浮力：F浮′=G′-F′=6.87N-3.83N=3.04N，两球受到的浮力相等；
13．D
【详解】设玻璃管长为L，早晨玻璃管内的水高度为h，玻璃管横截面积为S，中午玻璃管露出水面的长度为h1，由题意可知，无论早晨还是中午，玻璃管都漂浮在水面上，因此受到的浮力等于玻璃管和玻璃管内水的重力之和，则早晨时存在等式
F浮=G管内水+G管
即
ρ水gS（L-1.0cm）=ρ水gSh+G管①
中午时存在等式
F浮1=G管内水1+G管
即
ρ水gS（L-h1）=ρ水gS（h-1.5cm）+G管②
联立①②解得
h1=2.5cm
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
14．D
【详解】A．加入配重的目的是降低重心，增加浮力秤的稳定性，故A正确，不符合题意；
B．密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时，浮力等于重力，故B正确，不符合题意；
C．根据浮力秤漂浮时浮力等于重力知当装入1N钩码时重力增大，浮力也增大，根据知排开液体的体积增大，浮力秤浸入体积更大，浸入深度更大，所以Q点是装入1N钩码时的刻度线，故C正确，不符合题意；
D．根据题意可得
在一定时，要使变大，应减小S即可，即用直径更小的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度，故D错误，符合题意。
选D。
15．A
【详解】A．石物块A的密度大于水的密度，根据物体的浮沉条件可知，物块A在水中会下沉，则
由可知，，此时左盘中的总质量
即左盘中的总质量变大，所以天平的指针会向左偏，故A正确；
B．由于使溢出的水落在天平外的烧杯中，即烧杯中水的重力等于排开水的重力，即，则，故B错误；
C．若物块A的密度小于水的密度，根据物体浮沉条件可知，物块A在水中会漂浮，则
所以，此时左盘中的总质量
即左盘中的总质量不变，所以天平仍然平衡，指针不会发生偏转，故C错误；
D．由于使溢出的水落在天平外的烧杯中，即烧杯中水的重力，所以，故D错误。
故选 A。
16． 上浮 160
【详解】[1]由于当物体完全浸没时，，所以，浸没在水中时受到的浮力
比较可知，所以，把它浸没在水中后放手，物体上浮，最终处于漂浮状态。
[2]当物体静止后，漂浮在水面上，此时受到得浮力为
由知道
17． 变小 变小
【详解】[1]根据题意知道，剪断绳子后，小球会上升，则原来恰好浸没在水中小球由于上升会露出水面，即上升过程中排开水的体积变小，由阿基米德原理知道，所受的浮力变小。
[2]由于水的液面下降，由p=ρgh知道，水对烧杯底部的压强变小。
18． 不变 变大
【详解】[1]船不管在河里还是在海里，始终漂浮，浮力等于自身的重力，所以浮力保持不变；
[2]当由海里开进河里时，水的密度减小，根据公式F浮=ρgV排可知排开水的体积变大。
19． 物体因为漂浮，浮力等于重力，重力不变，所以浮力不变 重力和浮力 0.6×103kg/m3
【详解】[1]BC过程中木块自由漂浮在水面上，浮力与重力平衡，重力不变，所以浮力不变；
[2]D图中木块受到的力有拉力和重力及浮力。
[3]已知木块漂浮时受到的浮力为：F浮1=0.6N,
则
G木= F浮1=0.6N
木块的质量
m木===0.06kg
木块浸没时受到的浮力为
F浮2=1N
木块的体积
V木=V排===10-4m3
木块的密度为
木===0.6103kg/m3
20． C A 乙
【详解】[1]因三个球体积相同，且都是浸没的，根据可知，三个球受到的浮力相等，即F甲＝F乙＝F丙。
[2]由图可知，甲球将弹簧拉长，说明甲球要上浮，根据浮沉条件可知，ρ甲<ρ液；乙球下方弹簧长度等于原长，说明乙球悬浮在液体中，则ρ乙=ρ液；丙球将弹簧压缩，说明丙球要下沉，则ρ丙>ρ液。所以三个球的密度大小关系是ρ甲<ρ乙<ρ丙。
[3]乙球下方弹簧长度等于原长，说明乙球悬浮在液体中，则ρ乙=ρ液。
21． 2 丙 丁 偏大
【详解】（1）[1]根据称重法测浮力，金属块在水中受到的浮力为
（2）[2][3]分析丙、丁两图，当金属都块浸没在水中后，金属块的深度不同，但测力计示数相同，根据称重法测浮力，知，所受浮力的大小大小相同，所以得出当金属块浸没在水中后，所受浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。
（3）[4]金属块浸没在水中和盐水中，各自所受浮力大小分别是
金属块的体积等于排开水和盐水的体积，即
结合③，联立①②，化简得
如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底，且与容器底有力的作用，则测力计示数变小，导致变小，根据称重法，所以变大，根据④式可知，测量的盐水密度值将偏大。
22． 等于 1.2 偏大
【详解】（1）甲图中弹簧测力计的示数F甲= G铁丝框+G金属块+G小杯，丙图中的金属块完全浸没入水中，弹簧测力计的示数F丙=G铁丝框+G金属块+G小杯+G排水-F浮，此过程中F甲=F丙，可以得到F浮= G排水，即物体受到的浮力等于排开液体的重力；
（2）由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，图丁G=4.4N，图丙F示=3.2N，图丙中金属块所受到的浮力约为：F浮=G-F示=4.4N-3.2N=1.2N；金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大，根据F浮=G-F示可知，此时浮力的测量数值比真实数值将偏大．
23． 硝酸盐 40 0.05N
【详解】(1)往小洞中倒入某种溶液使小球浮起，则配制的溶液的密度应该大于小球的密度；由于硝酸盐的分子量大于氯化钾的分子量，且由表格数据知道，温度较高时，硝酸钾的溶解度大于氯化钾的溶解度，所以，在相同条件下，硝酸盐溶液的密度较大，理论上可用表中硝酸盐物质配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)溶液体积可认为近似等于水的体积，100cm3 水的质量
m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g
40℃时硝酸钾的饱和溶液的密度为
40℃时氯化钾的饱和溶液的密度为
比较知道，40℃时，硝酸盐的饱和溶液的密度与小球的密度相同，氯化钾的饱和溶液的密度比小球的密度小，所以应该用40℃以上的硝酸钾的饱和溶液。
(3)因为小球的密度大于水的密度，所以若把此球投入水中，则静止时小球下沉，最终沉在水底，由知道，
则小球在水中静止时所受浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3=0.05N
答：(1)理论上可用上表中硝酸盐物质配制成溶液倒入小洞中使小球浮起；
(2)配制的溶液温度至少应保持40℃以上；
(3)若把此球投入水中，则静止时所受浮力为0.05N。
24．（1）1N；（2）0.8N
【详解】解：（1）已知金属块在空气中称量时重9.7N，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为8.7N，则
F浮=9.7N-8.7N=1N
（2）金属块的体积
金属块浸没在酒精中的浮力
答：（1）物体浸没在水中时所受浮力为1N；
（2）将金属块浸没在酒精中时，金属块所受浮力为0.8N。
25．（1） 3.5×104Pa；（2）2×104N；（3） 2.8×104N
【详解】解：（1）[1]圆木的体积为
圆木的重为
圆木对池底的压强为
（2）[2]水位达到1m时
圆木受到的浮力
圆木对池底的压力
（3）[3]当圆木对池底的压力为0时
即
解得水深
当水位达到4m时，圆木静止时漂浮在水面上，
圆木受到的浮力：
答：（1）未向水池内注水时，圆木对池底压强为3.5×104Pa；
（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木对池底的压力为2×104N；
（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力2.8×104N。
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