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1、(1)動滑輪所受的重力(3)當(dāng)水位至少達(dá)到多高時,人無法拉起蓋板。圖25中考物理壓軸題(力學(xué))解力學(xué)方法:整體隔離受力分析方法壓軸計(jì)算題時,通常會出現(xiàn)一套機(jī)械的多種狀態(tài),一定是先對各個不同狀態(tài)做受力分析再列平衡方程(牛頓第一定律以及杠桿平衡條件)。列出平衡方程之后可能出現(xiàn)兩種情況:能夠步步求解的問題(即條件比較多,能求出相關(guān)的一些力的大小,然后由平衡方程可以找到一個突破口,然后求出各個力)有比例關(guān)系,需要通過一個共同的未知量來表示比例量,然后得到這個共同未知量的一個方程,從而解出這個未知量。解出這個未知量之后再通過不同狀態(tài)的平衡等式可解出其他物理量(通常這個共同的未知量為GD)例如:【大興20
2、10二?!咳鐖D25所示為一種蓄水箱的放水裝置,AOB是以0點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的輕質(zhì)杠桿,AO呈水平狀態(tài),如圖A、O兩點(diǎn)間距離為40cm,B、O兩點(diǎn)間距離為20cm,且0B與水平面夾角為60。A點(diǎn)正下方的Q是一個輕質(zhì)、橫截面積為100cm2的蓋板(蓋板恰好能堵住出水口),它通過細(xì)繩與杠桿的A端相連。在水箱右側(cè)的水平工作臺上,有一質(zhì)量為60kg的人通過滑輪組拉動系在B點(diǎn)呈豎直狀態(tài)的繩子,從而可以控制水是否能從出水口流出。若水箱中水深為50cm,當(dāng)蓋板恰好要被拉起時,人對繩子的拉力為F,1工作臺對人的支持力為N;若水箱中水深為100cm,當(dāng)蓋板恰好要被拉起時,人對繩子1的拉力為F,工作臺對人的支持力為N。已知
3、N與N之比為9:7,蓋板的厚度、繩重1及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),人對繩的拉力與人所受重力在同一直線上,取g=10N/kgo求:(2)F:F1222(1)注1:當(dāng)遇到浮力問題時要注意,由于在平衡等式里會多出一個浮力,如果浮力已知或由已知容易算出則同上去求解;如果浮力未知則可能會多給一個機(jī)械效率等條件,此時條件的應(yīng)用一定要注意,盡量消掉浮力,留下Dd。38.解:以人為研究對象,受力分析如圖(1)(2)(3).J1F中i/J對杠桿進(jìn)行受力分析,如圖(4)AOf)AL=0D=0Bcos60=10cmB由圖(4)、(5)得G=mg=600N人人FL=FLA1AB1BFL=FLA2AB2BF=4F=4pg
4、hs=200NB1A1水1F=4F=4pghs=400NB2A2水2由滑輪組的受力關(guān)系得F+G=2FB1動1i分F+G=2FB2動2由圖(1)(2)得G人-F1G人-F2G動=100N200N+G600N-動2400N+G600N-動2C.物體B的密度為7g/cm3D.物體B的體積為100cm3答案:CTOC o 1-5 h zFF+G動200N+100N3,FF.+G動400N+100N一5B2動分F=2F-G=2X600N-100N=1100N1分B33動由圖(6)得FL=FLA3AB3BFF=+=275NTOC o 1-5 h zA34F275Nha2.75m1分pgs1.0 x103k
5、g/m3x10N/kgx1x10-2m2水三、浮力問題的填空,通法還是按照受力分析f平衡等式f根據(jù)條件用不同公式表示浮力數(shù)學(xué)處理;但是涉及到浮力、壓強(qiáng)變化的題目,一定要注意變化的浮力到底是什么(&?。簻p小的重力、減小V排造成的浮力變化、之前漂著的物體沉底造成的支持力),以及F浮/S容器這個公式的應(yīng)用。如:【大興2010二模】23.如圖12所示,在盛有某液體的圓柱形容器內(nèi)放有一木塊A,在木塊的下方用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一體積與之相同的金屬塊B,金屬塊B浸沒在液體內(nèi),而木塊漂浮在液面上,液面正好與容器口相齊.了h;然后取出金屬塊B,液面又下降了h;12可判斷A與B的密度比為。某瞬間細(xì)線突然斷開,待穩(wěn)定后液
6、面下降最后取出木塊A,液面又下降了嚇螂!圖12一選擇填空綜合(1)(2005北京西城)有一個如圖所示的兩端開口的彎管形容器,從粗端向容器中灌水,在細(xì)端用一個橫截面積是0.01m2的活塞堵住,活塞可在細(xì)管內(nèi)無摩擦地滑動.當(dāng)H=30cm,h=10cm時,在活塞上放置一個質(zhì)量是lkg的祛碼,活塞靜止由此可知()水對活塞的壓強(qiáng)等于祛碼對活塞的壓強(qiáng)水對活塞壓力的大小等于2倍的祛碼重力祛碼對活塞的壓強(qiáng)相當(dāng)于20cm深的水產(chǎn)生的壓強(qiáng)撤去祛碼,當(dāng)兩管液面相平時,活塞再次靜止【輝祈】潘塞掙丄時、活塞哽列的力帝三年即水對活基腎上的壓力、話寒的亶力和確跖對話塞的壓力別:F*=u;IG*又水時活塞的前上的壓力為Z巴:
7、卜:-珥肌-曲甩_20M魂碼對墻塞的壓力事于慮碼的重為.即:民-鼻:、嶷去晟碼、潔寒書比靜上時法塞受力為:自身玄力和社對臨向上磚區(qū)力、即:因出一由虜肆止叮:兩管申遮嗇禹度姜為I(km(2)(08北京)如圖甲所示,底面積為50cm2的圓柱形玻璃筒中裝有一定量的水,放在水平臺面上,底面積為10cm2的圓柱形物體B浸沒在水中,杠桿CD可繞支點(diǎn)0在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,C0=2D0;物體A是質(zhì)量100g的配重如圖乙所示,杠桿在水平位置平衡,作用在物體A上的向下的拉力F為0.6N,物體B有2/5的體積露出水面,筒中水的深度比圖甲中水的深度下降了0.4cm;此時,物體B所受的浮力為F水在物體B底面處產(chǎn)生的壓強(qiáng)為
8、P.g取10N/kg,杠桿、懸掛浮B.F浮的大小為0.2N物體的細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì),則下列選項(xiàng)正確的是()P的大小為500Pa(3)(2009年東城二模)某工地用固定在水平工作臺上的卷揚(yáng)機(jī)(其內(nèi)部有電動機(jī)提供動力)通過滑輪組勻速提升貨物,如圖6所示.已知卷揚(yáng)機(jī)的總質(zhì)量為120kg,工作時拉動繩的功率保持400W不變.第一次提升質(zhì)量為320kg的貨物時,卷揚(yáng)機(jī)對繩的拉力為F,對工作臺的壓力為N;第二次提升質(zhì)量為240kg的貨11物時,卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力F,對工作臺的壓力為N.已知N與N之比為221225:23,g取10N/kg,繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì).則動滑輪的總重為600N卷揚(yáng)機(jī)對繩的
9、拉力F:F3:212C前后兩次提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率之比為16:15D前后兩次提升貨物過程中貨物豎直向上運(yùn)動的速度之比為5:6【綽斯】謖動淆輪的世爲(wèi)為、第一丈提時物仏的時謹(jǐn)有:3-41200N=M第二丈捉升憫體時,軋1-1200N-V5一SOON;2400N丨代5M0N第-玦捉刊堇豹的機(jī)械戢率q又因?yàn)橹荩盒菊荆B立解C;n-,=O.25tii/s第氓提升重嘶x和廠僉kr叫*務(wù)譙故片:耳一.1:4、:%_厲:1九1,|:12-4:.5故選匚“(2009朝陽一模)一個質(zhì)量為70kg的工人,用圖所示的裝置(包括滑輪組及裝石板的托板)提升石板.已知托板重200N,每塊石板重100N,滑輪的摩擦
10、和繩重均可忽略不計(jì),當(dāng)工人在4s內(nèi)勻速提升10塊石板升高2m時,此裝置的機(jī)械效率為80%.那么,該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中,下列有關(guān)說法錯誤的是(取g=10N/kg)該工人提升10塊石板升高2m做的額外功一定是500J該工人在4s內(nèi)提升10塊石板升高2m的有用功率一定是500W此裝置動滑輪的質(zhì)量是5kg此裝置的機(jī)械效率最高可達(dá)到82.1%(結(jié)果保留1位小數(shù))又丁Gh-I0 xl00-1000N(;.=2WN;/.G=50NA10堤疳駛提升2r:I高覇卄功是;邯乙-Q場+%x/r-2甜兀2-50GJ4s勺提-】0塊不板的有用功審為:心=M恥二酣0W!4占2人竭盡乞力壯縄干、時地面的
11、壓力零時,裝蓋的機(jī)戰(zhàn)投率雄止:=TOON:二備冷必-陽+f);二口;=1廿金則石板的it量;lia塊取整數(shù),冷-11塊亍是裝蓋骯丸時機(jī)械歆冷為申=82.2%故選%毎+;(5)如圖所示的裝置,O為杠桿的支點(diǎn),在杠桿上掛有重為60N的重物B,杠桿的左端通過細(xì)繩(繩的中間串一個彈簧測力計(jì))跨過定滑輪懸吊著重物A處于靜止?fàn)顟B(tài),此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)為40N,杠桿處于水平位置.現(xiàn)向容器C中緩慢注水,使A浸沒,測力計(jì)示數(shù)變?yōu)?0N.托起水杯,使A接觸容器的底部,彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸減為10N,同時移動物體B的懸掛點(diǎn),使杠桿仍在水平位置平衡.若已知容器的底面積為200cm2,杠桿、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩和滑輪的質(zhì)量
12、以及一切摩擦均可忽略不計(jì),水的密度p=1.0X103kg/m3,取g=10N/kg.則根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知()A.物體A的體積為2000cm3物體A的密度為2g/cm3物體B的懸掛點(diǎn)移動的距離與桿長之比為1:2若將物體A從容器中取出了,取出前后容器底部受水的壓強(qiáng)的變化量為100PaTOC o 1-5 h z/lEf77【解析】社桿二卩穆i時:OSxftO=0=IOB=CWOA503J物體A斯愛到的泮力勞:=4-20=20N枉桿再冼平衙時:L?jk6(J_O/lxK),OBf=OA-OA閒620味J?涉動的距離身?xiàng)U隹之比為:fi)J=-M丄仙=丄由浮力計(jì)算疋嗷體的依積:冋砒y廠.八.-紂。竊4D輻條
13、H的密度為:匚,代2xOqkg/nWx2x0將卅小和中職帥后,礙申杠礙化量為:4牛嘰窖器底部論到水的壓強(qiáng)變化量卻呼=心虧曲=10、10汕=I川內(nèi)C(6)右圖是小華利用杠桿提升浸沒在水中的物體B的示意圖.杠桿CD可繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,OC:OD1:2,物體A為配重,其質(zhì)量為200g.燒杯的底面積為75cm2,物體B的質(zhì)量為320g,它的體積為40cm3.當(dāng)物體B浸沒在水中時,水對杯底的壓強(qiáng)為P1當(dāng)用力拉物體A,將物體B提出水面一部分以后,杠桿恰好在水平位置平衡,此時,豎直向下拉物體A的力為F,水對杯底的壓強(qiáng)為p若p與p之差為40Pa,則拉RI力F的大小應(yīng)該為N.(g取10N/kg,杠桿的質(zhì)
14、量、懸掛物體A和物體B的細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì))【解析】通過水對林厳壓睡的更祀我們可漢找劉杠桿評厠爲(wèi)勃飮用庫人液體的佻秋.即:!:-if-f代入數(shù)據(jù)可斜得;iA(J.1cm則新掀占匡人水中的依積:嶺-AJ-P;-.7A-4flcnrL-75GDi:xO.4Dm-lOcm此時弛體B所哽泮力扎4、為:F.=p車叭=1.0乂Ikg/mJxlOK/kgxlOwl(TW=0.lN以圧為研究対庫.S程聿力呂,洋力卜1和繩向上的虹力丁盯即T.=一巴禪桿哈好赴于平衡但五.XGJ-Di7_(q-卜0亠.F=J.2N二計(jì)算綜合如圖所示,光滑帶槽的長木條AB(質(zhì)量不計(jì))可以繞支點(diǎn)0轉(zhuǎn)動,A端用繩沿豎直方向連接在地板上
15、,在B端掛一密度為0.8x103kg/m3,長20cm的長方體物塊OB=40cm.在B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口處.現(xiàn)將物塊緩慢浸入溢水杯中,當(dāng)物塊底面浸到水下10cm深處時,杠桿處于如圖所示的平衡狀態(tài),從溢水口處溢出0.5N的水.當(dāng)一質(zhì)量為250g的小球從0點(diǎn)以1.2cm/s的速度沿槽向A端勻速運(yùn)動時,試求經(jīng)多長時間,系在A端繩的拉力剛好為零?(g=10N/kg)物塊底面積:焉=h丁:-片=科遐=他酹展=O,N物體用處所熒劉的純子的拉力:作-如-環(huán)UM解法一:設(shè)小跋運(yùn)動I衿時、川鳩蠅帕拉力殆胖為零*根據(jù)占秤平衙原理:耳九=&嚴(yán)/二1入二牡5k歸解法二:設(shè)小來運(yùn)動釗尖點(diǎn)E時I龍使
16、彳甥瓏的拉力剛好為零根爲(wèi)杠桿平衡原理:F;./_,1|f=(I,L憂、.丄=0.()4Xm-f=4耳如圖所示,是使用汽車從湖水中打撈重物的示意圖.汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運(yùn)動.圖乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏睦隨時間t變化的圖像.設(shè)t=0時汽車開始提升重物,忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦,g取10N/kg.求:重物露出水面前,汽車?yán)匚锏墓β剩粓A柱形重物的密度;水對湖底的壓強(qiáng)(整個過程中,湖水深度不變).【答噱J(I)根協(xié)遞盍及圖像乙.重輸重力G-4000N,重抽露出水面詢汽豐的拉力/3500NP=Fv=3500m0.2m/丫
17、二700JT(2)=C1-F=40(?VJ500N=500N名=%=旦=一二=?x|)-Jm-;Kflg/mxlON/tg4K)Vgg,/Vj-:8x10削舉的深度弟:h-:0s)_12niltflE/Tn3K0N/kgKl2m-l20000?a(9)小剛同學(xué)的體重為600N,當(dāng)他使用如圖所示的滑輪組勻速提升水中的體積為0.01m3的重物A時(重物始終未出水面),他對地面的壓強(qiáng)為8.75X103Pa.已知每只鞋底與地面的接觸面積為200cm3.當(dāng)他用此滑輪組勻速提升空氣中另一個重物B時,滑輪組的機(jī)械效率是90%已知重物A重物B所受重力之比G:G=5:9,若不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg求:(
18、1)物體AAB的密度?(2)提升重物A時滑輪組的機(jī)械效率?【答築】FlF尸&巧幻於曲曲QOlowin350NF斗?*jfVP;=1C0K-1/2iG.H課J-25DN血600MJ)r|A【-*)G訥【犬+G紳)-90%FG,咕7滬5:9由丸可曙6SOON,-1舀=4怯卜、p廣加V.廣5kiQ-煽加?(10)維修樓房的工人,用如圖所示的裝置提升水泥圖中0M為一根硬支柱,PQ為一根硬桿,硬桿的P端焊接有一個定滑輪,(硬桿和定滑輪的重力可忽略).Q端固定一個重物B,重物B的質(zhì)量是180kg,圖中動滑輪D的質(zhì)量是10kg支柱M點(diǎn)到水泥G的重力作用線的距離是1.0m,到重物B的重力作用線的距離是1.5m
19、.忽略所有的摩擦,(計(jì)算時滑輪的大小、重物B的大小都可忽略),當(dāng)把200kg的水泥,從樓底勻速提升到10m高的樓頂上時.取g=10N/kg,求:拉力F做功多少?滑輪的機(jī)械效率n是多少?重物B對地的壓力是多少?【斜析】I)J=U;btJif.J2=(2ION/k1OkgxI(1,N/Kg;/Z=105OX10-21.000J1姓.(,i?(;cjtt)Z=J200kgK1074.4(+1Olcffx|QN/lcJk1,0w?=匚1師呼伽畑F*x|p5mFr=40(JN3131(11)(2010海淀一摸)圖25是一個建筑工地提升物體的裝置示意圖,其中AB是一個以0為支點(diǎn)的杠桿,且A0:0B=3:4
20、,D是一個系在杠桿B端的配重物體,重為2580N.人可以通過固定在杠桿A端的滑輪組提升物體.有一質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上,他對地面的壓強(qiáng)p=1.2X104Pa.他0利用該裝置勻速提升一塊木材時,配重物體D受到的支持力為N,工人對地面的壓強(qiáng)P=0.8X104Pa;他利用該裝置勻速提升一塊鋼材時,配重物體D受到的支持力為N,工人向下的拉力為F;已知N:N=7:6,2212提升木材時滑輪組的機(jī)械效率n=90%,每個滑輪質(zhì)量都相等,繩重及滑輪與軸的摩擦不計(jì),不計(jì)桿的重力,g取10N/kg.求:工人提升木材時向下的拉力F;圖25(2)工人提升鋼材以0.3m/s的速度勻速上升需要的功率.【解新】
21、人彳占在晁面上時燮力如4(9題圖I所斤探升木柑時卜人站在地i畐上哽力如圖2)所捉升舸林時人詁連地曲L覺力如囹(3J所分:涯升木甘時動滑:綸受力如圖14)斫示*杠桿端直潘輪曼力如也IS)卞、杠桿童力及力臂血圈(6)i/r,配證諭體愛力如圉iTh所提升鋼搟吋動滑輪受力如圖腫所示,杠桿丿輪宅潸輪憑力如陽(9)所示一杠桿受力及力臂知圖(10)所赤配重堪咻受力如圖C11.J所示*尸I.LII+F|和訂2?g1II)山團(tuán)吁韓:G匸唇、提升木材時人覺力如圖所示;?人-尸:|旳由瓦苻:丄一企.G,0品2_nr-600=2(“1.22)提升木封時葉護(hù)-“S旳G聆=2尺訶2F|-4OON(1-90HON捷升木丿j
22、時宣滑輪甕力根據(jù)囹電-可打、耳|町,十1lt=64()N捉升木村時杠桿覺力報握圈可知耳沁.-皿-L2F小Ll(jiyNi)xA.2/Vj=GirFai=2580N-x640N=21OONTOC o 1-5 h z良4提起輛対時.配重物體竟到的支持力、jV-x21O0M=l00N7提起剛才時,總滑魁禺,:iA的壯力為F尸竝紀(jì)尸f顯陰!x心T4旦ji行裁ON-1MON)-104014九3提起剛才時,.匸人對繩越扌立力離心FzTFG地&=(Fa.fGiCyJ=1000Tj人握升翻榔以心血豐時逗度勺速上葉需要的功率為mP-F01巴1”0_!地坦-2(J0W(2010西城一摸)如圖甲所示裝置中,物體甲重
23、G=150N,動滑輪重G=50N,甲輪人重G=650N.輕桿AB可以繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動,且0A:0B=5:9.不計(jì)軸摩擦和繩重,當(dāng)輕桿AB在水平位置時,整個裝置處于平衡狀態(tài),地面對物體乙的支持力為F=210N.求:物體乙受到的重力G乙.若用物體丙替換物體甲,并在物體乙的下方連接一個彈簧,如圖26乙所示,當(dāng)輕桿AB在水平位置時,整個裝置處于平衡狀態(tài),彈簧對物體乙的作用力為F=780N.求:此時地面對人2的支持力F.3rI-:-L匚-E杠桿商端受力如圖1所吞一糧據(jù)杠桿平撕制+:Fa竺f%刈。曠I2d)-x(5(J2x|?QNj-630N丨分TOC o 1-5 h zO/yOA5物體乙受力如圖1斯示一丄=忌
24、+F=&30N21CN=-.84QN,:1分I抑入彈簧眉,物體匚疊力知團(tuán)所示一fA=Gc+F2=&40N+7!SON=I62O1N丨呀抿據(jù)杠桿平缶條件:()A5忌=一FA=-II620N=9QON丨分Ob9物依丙替牝物依甲后.澇輪愛力如囹4斯示一&円十GttS-(p1-門址=丄(900N-SON)=425NI分22人受力龍析如圏刁冊示-GEj+F5-Gr,r,lrllrr!-.!m,rrJ力E(13)(2010豐臺一摸)如圖所示,A為直立固定的水管,底部活塞B與水管接觸良好且無摩擦,其中裝入適量的水,水不會流出,活塞與水管壁間沒有摩擦.活塞通過豎直硬桿與輕質(zhì)杠桿OCD的C點(diǎn)相連,0為杠桿的固定
25、轉(zhuǎn)軸一個滑輪組,其自由端與杠桿的D點(diǎn)相連.滑輪組下面掛著一個重為G的物體E.當(dāng)水對活塞的壓強(qiáng)為4X103Pa時,杠桿在水平位置平衡.已知0C:CD=1:2,活塞B的橫截面積為30cm2,活塞與硬桿總重為3N.動滑輪自重為2N.不計(jì)繩重和摩擦.求:(1)容器中水受到的重力;(2)物體E的質(zhì)量.(g=10N/kg)【昶祈】(I)F-pS-A-哉是垃通型容卸爪的重力子于半的壓Z?ff-/-12N(2r?T乙16卜(2)以活塞與硬桿為研究對瓠如圖心甲礦說厝卷與磴秤愛到自身的重力G,施的莊辦廳和和桿的豈持力M那么虹峠的釜持力AG-F12N-3NI5N収杠桿OCD為研究對缸硬桿對枉桿的醫(yī)力叩也沖I汕-繩作
26、府于桿的向二叫擔(dān)九為F“如圖6乙所示I杠桿OCD吃于平街,則市N*=N川比兀donEfPCoiSiFi尸LW-3F&=X.t1)M動滑輪為研究對象時、登力分折和圖$阿斫示、動能憐受到佝-的拉巾為2L,愷到的下的拉力為石.覺劉向下的董辦“4、-T、G訟Tr-.5N.G.=2N.那么T=8N,.L1)以物猿F為研究廿象時,斎力分析如囲&丁0示一重惱更到尙上的扛力為齊I食到詢丁的堂力G右=丁=G=SNm=().lg.一.1介)拄:王確.!岀受力疥新示憲圖1分)如圖所示裝置,物體B重為50N,體積V=1.0X10-3m3,B在水中勻速下沉?xí)r,B通過滑輪組拉著物體A在水平面上向左勻速運(yùn)動,此時滑輪組的機(jī)
27、械效率為80%.若將物體B換成與物體B體積相同的物體C后,用水平向右的力F拉物體A,使物體C在水中4s內(nèi)勻速上升0.4m(物體C未露出水面),此時滑輪組的機(jī)械效率為60%.不計(jì)繩重、滑輪軸處摩擦及水的阻力,g取10N/kg,計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù).求:物體B在水中受到的浮力F浮.水平面對物體A的摩擦力f.A物體C所受重力G與拉力F的比值.C拉力F的功率P.【解析】(I)B在水申謹(jǐn)?shù)矫绫犃κ?:門疣叫-1只10加/川鼻lOWc曠ICT%-ION,7N甲-心;-比肚go%0-務(wù)+10Wkg-70flNN-(J.4lDlpax50(hL(r,lrn1-2(J(JN(I分J人兀UNFf-200N-ij桿FPOAF屮ori2:.輪%=7-?(IFwa切)hl
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