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第18讲 力与运动
Ⅰ考生必背:基础知识
必记1:力
1.力的概念;力是物体对物体的作用。
2.力的作用效果:(1)力可以改变物体的运动状态;(2)力可以改变物体的形状。
3.在国际单位制中,力的单位是牛顿(N)。
4.力的三要素:力的大小、方向、作用点。
5.用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点都表示出来,这种表示力的方法叫力的示意图。21世纪教育网
6.物体闯力的作用是相互的。
必记2:牛顿第一定律
7.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是牛顿第一定律。21世纪教育网
8.物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。
必记3:二力平衡
9.作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
Ⅱ考生必会:考点
一、基本考点
考点1:力的初步知识(重点)
考点归纳与拔高:21世纪教育网
1.力的概念:力是物体对物体的作用。只有两个物体之间才会产生力的作用,要判断物体间是否有力的作用,则要看它们之间是否有吸、拉、挤、压、提等作用。
2.力的作用效果:(1)改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括两个方面,一是运动速度大小发生变化(物体由静止变运动、由运动变静止、由快变慢、由慢变快),二是运动方向发生变化。(2)改变物体的形状。物体在力的作用下,其形状都要发生变化,只不过有的明显,有的不明显,用力拉弹簧,弹簧的形状改变明显,用力压桌子,桌子的形状改变不明显。力的两种作用效果可同时出现,也可单独出现,物体受力的作用,运动状态不一定发生变化,但其形状一定发生变化。21世纪教育网
3.力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿(N)。
4.力的三要素:力的大小、方向和作用点这三个因素中,若其中一个改变,则力的作用效果也随之改变,所以人们把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。
5.力的示意图:力的示意图中,箭头表示力的方向;线段的起点或终点表示力的作用点;线段的长度表示力的大小。21世纪教育网
6.力的作用是相互的;两个物体间发生力的作用时,一个物体对另一个物体施加力的作用,网时另一个物体也必定对这个物体施加力的作用,因此施力物体也一定是受力物体,受力物体也一定是施力物体。物体闻只要发生力的作用,那么力总是成对出现的,这两个力叫相互作用力,它们同时产生,同时消失,它们大小相等、方向相反,作用在同一直线上,并且作用在两个物体上。21世纪教育网
7.本考点在中考中常与力的测量、重力、力与运动的关系、平衡力等知识联系在一起考查,常见的题型有:填空题、选择题、作图题、实验题。
【例1】用手拍桌面,手会感到疼,这说明物体问力的作用是_____的。用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生_____。21世纪教育网
解:相互;形变 点拨:用手拍桌面,手对桌面施加力的作用,由于物体间力的作用是相互的,同时桌面也对手施加力的作用。力的作用效果有两种:一是改变物体的运动状态}二是改变物体的形状。本题中易拉罐变扁了,说明力可以改变物体的形状。
三易点警示灯:对相互作用力理解(易误点) 21世纪教育网
详释:由于对物体间力的作用是相互的理解不全面,有些同学误认为物体间发生力的作用时,施力物体先对受力物体施力,然后受力物体才对施力物体施力;相互作用的两个力大小也不一定相等,例如,鸡蛋碰在石头上,鸡蛋破,而石头安然无恙,则说明石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力。实际上相互作用的两个力是同时产生的,并且大小一定相等,它们分别作用在两个物体上,这两个力的作用效果可能会不同,鸡蛋碰石头时,鸡蛋破,而石头安然无恙,就是因为鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力的作用效果不同的缘故。
【例2】下列关于力的说法中,正确的是21世纪教育网( )
A.在物体间发生力的作用时,施力物体同时也是受力物体
B.不接触的物体闯一定不会产生力的作用
C.发生力的作用时,可能只有施力物体,而没有受力物体
D.物体间力的作用是施力物体先对受力物体施力,然后是受力物体再对施力物体施力
错解:B或C或D
错解分析:错解B的原因是对力的概念不理解;错解C、D的原因是对物体间力的作用是相互的不理解。两个不接触的物体,若它们之间有相互吸引或相互排斥的作用,则它们之间也会产生力的作用,例如,磁铁问的相互作用,故B错;物体间发生力的作用时,必定有施力物体和受力物体,否则力就不存在,故C错;物体间发生力的作用时,相互作用的两个力是同时产生的,故D错。
正确解法:A
考点2:牛顿第一定律 惯性(重点、热点)
考点归纳与拔高:21世纪教育网
1.对牛顿第一定律的理解:(1)定律的研究对象:是“一切物体”,包括静止和运动的物体,包括所有的固体、液体和气体。(2)定律成立的条件:是“没有受到力的作用”,这里包含两层含义:一是物体确实是没有受到外力的作用,这是一种理想化的情况,实际上,现实中没有不受外力的物体;二是物体受到力的作用,但合力为零。(3)定律的结论:“总保持静止状态或匀速直线运动状态”,应理解为:原来静止的物体,不受任何外力作用时仍
保持静止状态;原来运动的物体,不受任何外力作用时仍保持原来的运动状态,即运动的速度和方向都不变,做匀速直线运动。定律中的“总”是指不改变的意思,“或”指两种状态必居其一,不能同时存在。
2.牛顿第一定律的建立方法:是在大量实验事实的基础上,进一步推理得出的,这种方法叫理想实验法。
3.对惯性的理解:(1)惯性是物体的固有属性。一切物体(包括固体、液体和气体)在任何时候、任何条件下都有惯性。(2)惯性只有大小没有方向,它的大小只与物体的质量有关,物体的质量越大,其惯性越大,物体惯性的大小与物体是否受力、运动状态等因素无关。(3)物体的惯性越大,其运动状态越不易改变;物体的惯性越小,其运动状态越容易改变。(4)惯性与力的本质不同,不能说“物体受到惯性力”,也不能说“物体受到惯性的作用”、“克服物体的惯性”等,而只能说“物体具有惯性”或“物体由于惯性”。
【例3】如图1—18—1(a)所示,木块与小车一起向右做匀速直线运动,某时刻观察到如图l—18—1(b)所示的现象。由此可判断21世纪教育网( )
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A.小车突然加速运动
B.小车突然减速运动
C.小车保持匀速运动
D.小车可能做加速、也可能做减速运动
解B 点拨:木块与小车一起向右做匀速直线运动,当小车突然减速运动时,木块由于惯性,上部仍然要保持原来的速度向前运动,因此向前倾倒,故选项B正确。
三易点警示灯:对惯性的理解(易误点)
详释:在学习惯性这一概念时,有些同学由于对其理解的不深刻,不全面,易产生以下误解:(1)物体运动时有惯性,静止时无惯性。(2)物体的速度越大,惯性越大。(3)物体不受力时有惯性,受力时无惯性。(4)抛出去的石块,离开手后仍能向前运动,是受到了惯性的作用。实际上惯性是物体本身的属性,它的大小只与质量有关,一切物体在任何情况下都有惯性,一个物体在任何情况下,其惯性的大小均相同,惯性是物体本身所具有的,所以不能说物体受到惯性的作用。21世纪教育网
【例4】下列关于惯性的说法中正确的是( )
A.水平面上的物体受力越大越容易运动起来,说明力越大,物体的惯性越大
B.沿水平路面行驶的汽车速度越大越难停下来,说明速度越大,惯性越大
C.“嫦娥一号”探月卫星到达月球环绕轨道成为月球卫星后惯性比在地球表面小
D.惯性是物体本身的属性,与受力、运动、地理位置等均无关
错解:A、B、C21世纪教育网
错解分析:错解原因是对惯性概念不理解。惯性指的是物体具有的保持原来的运动状态的性质,物体的惯性仅仅决定于质量大小,是物体本身的一种属性。只要质量没有发生改变,物体的惯性就不会发生改变。惯性大小与受力大小、速度大小、地理位置等均无关。因此选项A、B、C均错误,D对。
正确解法:D
考点3:平衡力(重点、热点)
考点归纳与拔高:
1.平衡状态:物体在两个力(或多个力)的作用下,如果能够保持静止状态或匀速直线运动状态,则此时物体所处的运动状态叫平衡状态。21世纪教育网
2.平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫平衡力。
3.二力平衡的条件:(1)作用在同一个物体上。(2)大小相等。(3)方向相反。(4)作用在同一直线上。这四个条件缺一不可。21世纪教育网
4.平衡力的应用:(1)如果一个物体受到了平衡力的作用,可知物体处于静止状态或匀速直线运动状态。(2)一个物体如果保持静止状态或匀速直线运动状态,可知物体受到的力必定为平衡力。(3)已知相互平衡的两个力中一个力的大小和方向,可求出另一个力的大小和方向。
5.本考点在中考中常与力与运动、摩擦力、浮力等知识联系在一起考查,常见的题型有:填空题、选择题、实验题。21世纪教育网
【例5】在四川汶川抗震救灾中,空降兵乘飞机空降到灾区,伞兵跳下飞机后,人和伞在匀速下落的过程中,以下说法正确的是( )
A.人和伞受到的重力等于空气阻力
B.人和伞受到的重力大于空气阻力
C.人受的重力大于伞对人的拉力
D.人受的重力小于伞对人的拉力
解:A 点拨:人和伞在匀速下落的过程中,所受的重力和空气阻力是一对平衡力,二力大小相等,故选项A正确。21世纪教育网
三易点警示灯:平衡力与相互作用力的区别(易误点) 21世纪教育网
详释:相互平衡的两个力与相互作用的两个力,它们是本质不同的两对力,但又有相似之处。同学们在复习中要注意区别,以免混淆。它们的相同点:(1)大小相等。(2)方向相反。(3)作用在同一直线上。它们的不同点:(1)平衡力作用在同一个物体上,相互作用的两个力作用在两个物体上。(2)彼此平衡的两个力,其中一个力消失后,另一个力可能消失,也可能还存在,相互作用的两个力,同时存在,同时消失。21世纪教育网
【例6】物理课本放在水平桌面上,文具盒放在物理课本上,则( )
A.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力
B.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力
C.物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力
D.桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力
错解:C
错解分析:错解的原因是对平衡力的概念不理解,混淆了平衡力与相互作用力。二力平衡的条件是两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。由此可知B选项是正确的。21世纪教育网
正确解法:B21世纪教育网
二、综合运用考点
考点4:力与运动的关系(学科内综合考点)
考点归纳与拔高:
1.任何物体都具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性,所以物体的运动不需要力来维持。例如,抛出去的石块,离开手后仍能继续向前运动。至于生活、生产中常见的停止用力后,物体便停止运动的现象,那是因为物体在运动过程中受摩擦力作用的缘故。
2.力与运动的关系:物体不受力或受平衡力的作用时将保持静止状态或匀速直线运动状态;物体受一个力或非平衡力的作用时,物体的运动状态发生变化。若运动物体所受力的方向与物体的运动方向相同,则物体的运动速度越来越大;若运动物体所受力的方向与物体的运动方向相反,则物体的运动速度越来越小;若运动物体所受力的方向与物体的运动方向成一定的夹角,则物体的运动方向发生变化。21世纪教育网
【例7】如图l—18—2所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿水平地面向右运动,离开弹簧后,木块运动一段距离后停下来。下列说法正确的是( )
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A.木块所受摩擦力使木块由静止开始运动21世纪教育网
B.弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动
C.木块所受摩擦力不会改变木块的运动状态
D.木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用
解:B 点拨:弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动,故A错,B正确;运动的木块在摩擦力的作用下停下来,摩擦力改变了木块的运动状态,故C、D均错。
三易点警示灯:对力与运动关系的理解(易误点)
详释:由于对力与运动的关系理解的不深刻、不全面及受生活经验的影响,有些同学在解答有关力与运动关系的题目时,常出现以下错误:(1)停止用力推物体,物体停止运动,是因为没有受到力作用的缘故。(2)起重机吊起重物匀速上升时,拉力大于重力,重物匀速下降时,拉力小于重力。(3)列车高速匀速行驶时,动力大于阻力。(4)用力推地面上的物体,物体未动,是因为推力小于摩擦力或推力小于重力。实际上只要物体做匀速直线运动,则物体所受的力必定是平衡力,两个彼此平衡的力,大小一定相等;物体在平衡力的作用下其运动状态一定不发生变化;要使物体的运动状态发生变化,则一定要对物体施加力的作用;物体的运动状态发生了变化,则一定是受到了非平衡力的作用;物体不受力的作用,其运动状态一定不变化。21世纪教育网
【例8】 如图1—18—3所示,升降机以1 m/s的速度匀速上升时,升降机对人的支持力为500 N。下列说法正确的是( )
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A.升降机静止在十楼时对人的支持力小于500 N
B.升降机以1.5 m/s速度匀速上升时对人的支持力大于500 N
C.升降机以2 m/s速度匀速下降时对人的支持力等于500 N
D.升降机以1 m/s速度匀速下降时对人的支持力小于500 N
错解:D
错解分析:错解的原因是不理解力与运动的关系。本题中不论升降机是匀速上升、匀速下降还是静止,人都处于平衡状态,人所受的重力和升降机对人的支持力均是一对平衡力,两个力大小相等,故A、B、D错,C正确。
正确解法:C21世纪教育网
三、实际应用考点
考点5:生活、生产中与惯性有关的现象
考点归纳与拔高:21世纪教育网
1.应用惯性知识解释有关现象的一般步骤:(1)确定研究对象,明确研究对象是哪一个物体或物体的哪些部分。(2)指明研究对象原来的运动状态(是静止还是运动以及如何运动)。
(3)情况发生了怎样的变化:哪一个物体或物体的哪一部分受到力的作用而使运动状态发生了变化。(4)研究对象由于惯性仍要保持原来的运动状态,于是出现了什么现象。
2.惯性的应用及危害:惯性现象在日常生活及生产中有利也有弊,有利的一面,要加以利用,有害的一面,则要采取措施防止惯性带来的危害。
3.本考点在中考中常结合生活、生产中的实例,考查同学们应用所学知识分析问题、解决问题的能力。
【例9】惯性在日常生活和生产中有利有弊,下面四种现象有弊的是( )
A.锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧紧地套在锤柄上
B.汽车刹车时,站在车内的人向前倾倒
C.往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内
D.拍打衣服可以去掉衣服上的尘土21世纪教育网
解:B 点拨:A、C、D均是利用惯性,B中人向前倾倒会使乘客受伤,这是惯性不利的体现,因此答案为B。
Ⅲ 考生必知:课标新题型
课标新型题一:探究题
【例】(实验探究题)为了探究阻力对物体运动的影响,小明设计了探究方案,用相同的斜面、木板、玻璃板、棉布、小车做了两次实验,并把实验数据记录在表一、表二中。
表一
小车在斜面上释放时的高度h/cm 水平部分材料 小车所受阻力的情况 小车运动的路程s/cm
10 棉布 较大 11
10 木板 较小 19
10 玻璃 最小 30
表二
小车在斜面上释放时的高度h/cm 水平部分材料 小车所受阻力的情况 小车运动的路程s/cm
20 棉布 较大 21
20 木板 较小 36
20 玻璃 最小 58
(1)分析表一(或表二)可得结论:_________________________________。
(2)综合分析表一和表二还能得出的结论:_________________________________。
解:(1)小车在同一高度释放时,所受阻力越小,运动的路程越长21世纪教育网
(2)小车所受阻力一定(相同)时,释放时的高度越大,运动的路程越长
点拨:(1)在表一(或表二)中,小车释放的高度相同,所受的阻力越小,小车运动的路程越长,提示:要注意数据的纵向对比。(2)由表一和表二相对应的相同实验可以看出,小车所受阻力相同时,释放的高度越大,运动的路程越长。
Ⅳ 考生必试:中考题
1.某物体在平衡力的作用下,做匀速直线运动。若它所受的平衡力突然全部消失,则物体将( )
A.立即停止运动
B.逐渐减慢,最终停下来
C.仍然做匀速直线运动
D.在水平方向上匀速直线运动下去
2.如图1—18—4所示,一小闹钟静止在水平桌面上,则( )
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A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C.桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
3.下列事例中,属于避免惯性带来危害的是( )
A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
B.锤头松了,将锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧套在锤柄上
C.汽车在行驶时要保持一定的车距
D.跳远时,助跑能使运动员跳得更远
4.关于静止在水平地面上的汽车,以下说法正确的是( )
A.车处于静止状态,它没有惯性
B.车处于静止状态,所受的力是平衡力
C.车处于静止状杏,所以不受力的作用
D.车处于静止状态,是因为它只受到摩擦力
Ⅴ 考生必闯:过关测验题
一、选择题
1.关于力的知识,下列说法中不正确的是( )
A.用手捏一个空易拉罐,易拉罐变瘪了,表明力可以使物体发生形变
B.排球运动员扣球,使球的运动方向发生了改变,表明力可以改变物体的运动状态
C.人推车时,人也受到了车对人的推力
D.如果作用在一个物体上的两个力大小相等,这两个力一定是平衡力
2.北京奥运、举世瞩目,下列有关奥运比赛项目的现象,不能用惯性知识解释的是( )
A.射到球门框架上的足球被反弹
B.跳远运动员起跳前要助跑一段距离
C.射击比赛中子弹离开枪膛后继续向前运动
D.百米赛跑运动员到达终点时不能马上停下
3.电灯通过电线挂在天花板上,与电灯受到的重力相互平衡的力是( )
A.天花板对电线的拉力
B.电线对天花板的拉力
C.电线对电灯的拉力
D.电灯对电线的拉力
4.下列运动的物体中,受力平衡的是21世纪教育网( )
A.自由下落的苹果 B.加速上升的火箭
C.沿斜面匀速下滑的木块 D.减速行驶的机车
5.在门球比赛中,被打出去的门球会慢慢停下来。对“门球会慢慢停下来”这一现象的解释,正确的是21世纪教育网( )
A.门球没有受到力的作用21世纪教育网
B.门球受到地面摩擦阻力的作用
C.门球的惯性逐渐消失21世纪教育网
D.门球所受到的摩擦阻力大于它的惯性
二、填空题
6.图l—18—5甲、乙中的情景表示了力的作用效果,其中图_____主要表示力能使物体的运动状态发生改变;图_____主要表示力能使物体发生形变。(填“甲”或“乙”)
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7.2008年4月28日Tl95次列车下行到周村至王村路段时,由于超速造成部分车厢脱轨。此时,上行的5034次列车司机发现情况后紧急刹车,由于列车具有_____,无法立即停下, 使两车相撞,造成重大人员伤亡。
8.踢出去的足球在草地上滚动一段距离后会停下来,是由于受到_____的作用;若运动的足球所受的力全部消失,则它将做_____运动。
三、作图题
9.如图1—18—6所示作出吸附在竖直磁性黑板上静止的棋子所受力的示意图。
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四、课标新型题21世纪教育网
10. 阅读材料,回答下列问题。
小轮车
2008年5月28日至6月2日,山西太原成功举办了“2008国际自行车联盟BMX(小轮车)世界锦标赛”。
小轮车是指车轮半径为20英寸的自行车。车身一般采用合金材料制成,可以承受从几米高的地方快速落下的冲力。车把可以转动360度,前后轮都装有供脚踩的“火箭筒”等。BMX(小轮车)运动是近年来兴起的一项极富挑战性的新型体育运动。本次比赛属于平地花式赛,它最基本的动作有后轮点地跳、前轮点地跳、擦轮、定车、飘、过桥等。赛场上,运动员首 先用力蹬车加速上升,越过最高坡道,而后又疾驰而下,跨过’不同坡道,不断上升、下降,最终冲向终点。比赛过程中,优秀运动员一次可跨越几个坡道。车手们的精彩表现给太原市民带来了速度、力量与美的享受。
(1)小轮车的车身一般采用韧性好、硬度大的合金材料制成,这样做的目的是_________。
(2)运动员用力蹬车可加速上升,表明力可以改变物体的_________,到达坡道最高点时自行车仍要继续向前运动,这是因为自行车具有_________。
(3)运动员骑车离地飞跃到最高点时,所受的力是_________的(填“平衡”或“不平衡”)。
参考答案:
Ⅳ.l.C点拨:该物体在平衡力作用下做匀速直线运动,如果所受的平衡力突然全部消失,物体仍然处于平衡状态,将沿原运动方向做速度相同的匀速直线运动,故C选项正确。
2.A点拨:二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且在同一直线上。A中两个力符合二力平衡的条件,是一对平衡力;B中两个力方向相同,C中
两个力大小不相等,D中两个力方向相同,均不是平衡力。
3.C点拨:拍打被子、套紧锤头、跳远前助跑都是利用惯性的,汽车在行驶时要保持车距是防止惯性带来危害,故选C。21世纪教育网
4.B点拨:惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,故A错误;汽车受重力与地面的支持力作用,二力平衡,故B正确,C、D错误。
V.一、1.D点拨:二力平衡的条件是:(1)作用在同一个物体上;(2)大小相等;(3)方向相反;(4)作用在同一直线上。这四个条件缺一不可,故本题答案为D。21世纪教育网
2.A点拨:射到球门框架上的足球对球门框有一个冲击力,由于力的作用是相互的,球门框对足球有一个反作用力,在这一力的作用下,球被反弹出去,这个现象与惯性无关,B、C、D选项都能用惯性知识解释,故A正确。21世纪教育网
3.C
4.C点拨:物体处于静止状态或匀速直线运动状态时所受的力是平衡力,A、B、D选项中的运动物体都不是平衡态,受力不平衡。C选项中木块处于匀速直线运动状态,受力平衡,故C正确。
5.B点拨:门球在地上滚动的过程中,受地面给它的摩擦阻力作用。这一摩擦力改变了它的运动状态,使它慢慢停下来。
二、6.甲;乙 点拨:图甲中运动员用手扣球,球改变了运动方向,说明力能使物体的运动状态发生改变;图乙中人用力拉弹簧,弹簧伸长了,说明力能使物体的形状发生改变。
7.惯性
8.阻力;匀速直线运动21世纪教育网
三、9.解:如答图l—18—1所示。
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点拨:由于棋子与黑板有吸引力,所以棋子在水平方向上受两个力即黑板对棋子的吸引力及黑板对棋子的支持力;由于棋子静止,所以在竖直方向上受平衡力,即重力与摩擦力平衡。
四、l0.(1)使小车可以承受较大的冲力 (2)运动状态;惯性(3)不平衡
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