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文檔簡介

7、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)7、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1復(fù)習(xí)提問:1、什么叫向心加速度?物理意義?公式如何?2、什么叫向心力?公式如何?復(fù)習(xí)提問:1、什么叫向心加速度?2、什么叫向心力?公式如何?2思考:在平直軌道上勻速行駛的火車,火車受幾個(gè)力作用?這幾個(gè)力的關(guān)系如何?那火車轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會(huì)有何不同呢?火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是在做圓周運(yùn)動(dòng),那么是什么力提供向心力?實(shí)例一、鐵路的彎道思考:在平直軌道上勻速行駛的火車,火車受幾個(gè)力作用?這幾個(gè)力3車輪的構(gòu)造火車車輪有突出的輪緣車輪的構(gòu)造火車車輪有突出的輪緣4鐵路的彎道——內(nèi)外軌道一樣高GN外軌對輪緣的彈力提供向心力.

靠這種辦法得到的向心力缺點(diǎn)是什么?如何解決這一實(shí)際問題?F鐵路的彎道——內(nèi)外軌道一樣高GN外軌對輪緣的彈力提供向心5賽道的設(shè)計(jì)賽道的設(shè)計(jì)6GFNF合α【方案剖析】火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定臨界速度:解析:重力G與支持力FN的合力F合是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力GFNF合α【方案剖析】火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定臨界速度:解析:重力G與7【最佳方案】外軌略高于內(nèi)軌【最佳方案】外軌略高于內(nèi)軌8【研究與討論】

如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速度不等于規(guī)定速度,會(huì)發(fā)生怎樣情況?

【研究與討論】如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速度不等于規(guī)定速度,會(huì)發(fā)生怎9火車行駛速率v>v規(guī)定當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)

當(dāng)火車行駛速率v<v規(guī)定時(shí)GNN′火車行駛速率v<v規(guī)定GNN′外軌對輪緣有側(cè)壓力內(nèi)軌對輪緣有側(cè)壓力火車行駛速率v>v規(guī)定當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)當(dāng)火車行駛10注意1、火車轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力是水平的.從這個(gè)例子我們進(jìn)一步知道:2、向心力是按效果命名的力,如果認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體除了受到另外物體的作用,還要再受到一個(gè)向心力,那就不對了。注意1、火車轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力是水平的.從這個(gè)例子我們進(jìn)一步知道11即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)1.火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度v,則下列說法中正確的是()A.當(dāng)以v的速度通過此彎道時(shí),火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力B.當(dāng)以v的速度通過此彎道時(shí),火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力C.當(dāng)速度大于v時(shí),輪緣擠壓外軌D.當(dāng)速度小于v時(shí),輪緣擠壓外軌AC即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)AC12【物理與生活】

2008年4月18日,我國鐵路進(jìn)行了第六次大提速,時(shí)速將達(dá)200公里以上,這必將為我國經(jīng)濟(jì)騰飛注入新的活力。假設(shè)你是一位從事鐵路設(shè)計(jì)的工程師,你認(rèn)為火車提速有必要對鐵路拐彎處進(jìn)行改造嗎?應(yīng)如何改造?【物理與生活】13公路上的拱形橋是常見的,汽車過橋時(shí),也可以看做圓周運(yùn)動(dòng)。那么是什么力提供汽車的向心力呢?思考:實(shí)例二、拱形橋公路上的拱形橋是常見的,汽車過橋時(shí),也可以看做圓周運(yùn)動(dòng)。14高中物理必修人教生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件15高中物理必修人教生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件16討論質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的圓弧半徑為R,試畫出受力分析圖,分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對橋的壓力.

討論質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的圓17拓展凹形橋下面自己分析汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí),汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些?拓展凹形橋下面自己分析汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí),汽車對18用模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析注意觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小用模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析注意觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小19汽車對橋面的壓力超重失重狀態(tài)最高點(diǎn)最低點(diǎn)失重超重小結(jié):汽車對橋面的壓力超重失重狀態(tài)最高點(diǎn)最低點(diǎn)失重超重小結(jié):20變式訓(xùn)練2如圖5-7-11所示,汽車在炎熱的夏天沿不平的曲面行駛,其中最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是(假定汽車運(yùn)動(dòng)速率va=vc,vb=vd)()A.a(chǎn)點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)D變式訓(xùn)練2如圖5-7-11所示,汽車在炎熱的夏天沿不平的曲21

地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:速度大到一定程度時(shí),地面對車的支持力是零?這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少?……思考與討論該“思考與討論”中描述的情景其實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),不過不是在汽車上,而是在航天飛機(jī)中.

地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑。22

繩桿圓管橋面

m的受力情況

最高點(diǎn)A的速度

AOmBL重力、繩的拉力AOmBL重力、桿的拉力或支持力AOmBR重力、外管壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)重力,橋面支持力mA繩桿圓管橋面m的受力情況最高點(diǎn)A的速度23特別提醒:對豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(1)要明確運(yùn)動(dòng)的模型,即繩或桿.(2)由不同模型的臨界條件分析受力,找到向心力的來源.特別提醒:對豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)24一細(xì)桿與水桶相連,水桶中裝有水,水桶與細(xì)桿一起在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,水的質(zhì)量m=0.5kg,水的重心到轉(zhuǎn)軸的距離l=60cm.類型三豎直平面內(nèi)的臨界問題例3(1)若在最高點(diǎn)水不流出來,求桶的最小速率.(2)若在最高點(diǎn)的水桶速率v=3m/s,求水對桶底的壓力.(g取9.8m/s2)【答案】(1)2.42m/s(2)2.6N方向豎直向上高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件一細(xì)桿與水桶相連,水桶中裝有水,水桶與細(xì)桿25變式訓(xùn)練3所示,輕桿的一端有一個(gè)小球,另一端連接光滑的固定軸O.現(xiàn)給球一初速度,使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對小球的作用力,則F()A.一定是拉力B.一定是推力C.一定等于0D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于0D高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件變式訓(xùn)練3所示,輕桿的一端有一個(gè)小球,另一端連接光滑的固定26F=rvm2提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力當(dāng)“供”“需”平衡時(shí),物體做圓周運(yùn)動(dòng)小結(jié)想一想:當(dāng)“供”“需”不平衡時(shí),物體將如何運(yùn)動(dòng)呢?高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件F=rvm2提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的27觀察高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件觀察高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修281、定義:當(dāng)向心力突然消失或者指向圓心的合力不足時(shí),物體做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),叫做離心運(yùn)動(dòng)。實(shí)例四、離心運(yùn)動(dòng)高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件1、定義:當(dāng)向心力突然消失或者指向圓心的合力不足時(shí)29離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干2、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止

離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干2、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止

30用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)制作棉花糖的原理:

內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn),黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng),從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白,像一團(tuán)團(tuán)棉花。高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)制作棉花糖的原理:

內(nèi)筒31O

離心運(yùn)動(dòng)的防止F靜vOFv高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件O

離心運(yùn)動(dòng)的防止F靜vOFv高中物理必修人教教材生活中的32即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破,小試牛刀)2.下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法正確的是()A.當(dāng)物體所受離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的一切力都消失時(shí),它將做背離圓心的運(yùn)動(dòng)C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的一切力都消失時(shí),它將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)D.將勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的一切力都消失時(shí),它將做曲線運(yùn)動(dòng)C高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)C高中物理必修人教教材生活中33一、鐵路的彎道1.討論向心力的來源:2.外軌高于內(nèi)軌時(shí)重力與支持力的合力是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力3.討論:為什么轉(zhuǎn)彎處的半徑和火車運(yùn)行速度有條件限制?二、拱形橋1.思考:汽車過拱形橋時(shí),對橋面的壓力與重力誰大?2.圓周運(yùn)動(dòng)中的超重、失重情況.三、航天器中的失重現(xiàn)象四、離心運(yùn)動(dòng)1.離心現(xiàn)象的分析與討論.2.離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止.

小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道:高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件一、鐵路的彎道小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道:高中物理必修人教347、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)7、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)35復(fù)習(xí)提問:1、什么叫向心加速度?物理意義?公式如何?2、什么叫向心力?公式如何?復(fù)習(xí)提問:1、什么叫向心加速度?2、什么叫向心力?公式如何?36思考:在平直軌道上勻速行駛的火車,火車受幾個(gè)力作用?這幾個(gè)力的關(guān)系如何?那火車轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會(huì)有何不同呢?火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是在做圓周運(yùn)動(dòng),那么是什么力提供向心力?實(shí)例一、鐵路的彎道思考:在平直軌道上勻速行駛的火車,火車受幾個(gè)力作用?這幾個(gè)力37車輪的構(gòu)造火車車輪有突出的輪緣車輪的構(gòu)造火車車輪有突出的輪緣38鐵路的彎道——內(nèi)外軌道一樣高GN外軌對輪緣的彈力提供向心力.

靠這種辦法得到的向心力缺點(diǎn)是什么?如何解決這一實(shí)際問題?F鐵路的彎道——內(nèi)外軌道一樣高GN外軌對輪緣的彈力提供向心39賽道的設(shè)計(jì)賽道的設(shè)計(jì)40GFNF合α【方案剖析】火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定臨界速度:解析:重力G與支持力FN的合力F合是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力GFNF合α【方案剖析】火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定臨界速度:解析:重力G與41【最佳方案】外軌略高于內(nèi)軌【最佳方案】外軌略高于內(nèi)軌42【研究與討論】

如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速度不等于規(guī)定速度,會(huì)發(fā)生怎樣情況?

【研究與討論】如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速度不等于規(guī)定速度,會(huì)發(fā)生怎43火車行駛速率v>v規(guī)定當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)

當(dāng)火車行駛速率v<v規(guī)定時(shí)GNN′火車行駛速率v<v規(guī)定GNN′外軌對輪緣有側(cè)壓力內(nèi)軌對輪緣有側(cè)壓力火車行駛速率v>v規(guī)定當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)當(dāng)火車行駛44注意1、火車轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力是水平的.從這個(gè)例子我們進(jìn)一步知道:2、向心力是按效果命名的力,如果認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體除了受到另外物體的作用,還要再受到一個(gè)向心力,那就不對了。注意1、火車轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力是水平的.從這個(gè)例子我們進(jìn)一步知道45即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)1.火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度v,則下列說法中正確的是()A.當(dāng)以v的速度通過此彎道時(shí),火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力B.當(dāng)以v的速度通過此彎道時(shí),火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力C.當(dāng)速度大于v時(shí),輪緣擠壓外軌D.當(dāng)速度小于v時(shí),輪緣擠壓外軌AC即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)AC46【物理與生活】

2008年4月18日,我國鐵路進(jìn)行了第六次大提速,時(shí)速將達(dá)200公里以上,這必將為我國經(jīng)濟(jì)騰飛注入新的活力。假設(shè)你是一位從事鐵路設(shè)計(jì)的工程師,你認(rèn)為火車提速有必要對鐵路拐彎處進(jìn)行改造嗎?應(yīng)如何改造?【物理與生活】47公路上的拱形橋是常見的,汽車過橋時(shí),也可以看做圓周運(yùn)動(dòng)。那么是什么力提供汽車的向心力呢?思考:實(shí)例二、拱形橋公路上的拱形橋是常見的,汽車過橋時(shí),也可以看做圓周運(yùn)動(dòng)。48高中物理必修人教生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件49高中物理必修人教生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件50討論質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的圓弧半徑為R,試畫出受力分析圖,分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對橋的壓力.

討論質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的圓51拓展凹形橋下面自己分析汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí),汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些?拓展凹形橋下面自己分析汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí),汽車對52用模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析注意觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小用模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析注意觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小53汽車對橋面的壓力超重失重狀態(tài)最高點(diǎn)最低點(diǎn)失重超重小結(jié):汽車對橋面的壓力超重失重狀態(tài)最高點(diǎn)最低點(diǎn)失重超重小結(jié):54變式訓(xùn)練2如圖5-7-11所示,汽車在炎熱的夏天沿不平的曲面行駛,其中最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是(假定汽車運(yùn)動(dòng)速率va=vc,vb=vd)()A.a(chǎn)點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)D變式訓(xùn)練2如圖5-7-11所示,汽車在炎熱的夏天沿不平的曲55

地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:速度大到一定程度時(shí),地面對車的支持力是零?這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少?……思考與討論該“思考與討論”中描述的情景其實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),不過不是在汽車上,而是在航天飛機(jī)中.

地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑。56

繩桿圓管橋面

m的受力情況

最高點(diǎn)A的速度

AOmBL重力、繩的拉力AOmBL重力、桿的拉力或支持力AOmBR重力、外管壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)重力,橋面支持力mA繩桿圓管橋面m的受力情況最高點(diǎn)A的速度57特別提醒:對豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(1)要明確運(yùn)動(dòng)的模型,即繩或桿.(2)由不同模型的臨界條件分析受力,找到向心力的來源.特別提醒:對豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)58一細(xì)桿與水桶相連,水桶中裝有水,水桶與細(xì)桿一起在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,水的質(zhì)量m=0.5kg,水的重心到轉(zhuǎn)軸的距離l=60cm.類型三豎直平面內(nèi)的臨界問題例3(1)若在最高點(diǎn)水不流出來,求桶的最小速率.(2)若在最高點(diǎn)的水桶速率v=3m/s,求水對桶底的壓力.(g取9.8m/s2)【答案】(1)2.42m/s(2)2.6N方向豎直向上高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件一細(xì)桿與水桶相連,水桶中裝有水,水桶與細(xì)桿59變式訓(xùn)練3所示,輕桿的一端有一個(gè)小球,另一端連接光滑的固定軸O.現(xiàn)給球一初速度,使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對小球的作用力,則F()A.一定是拉力B.一定是推力C.一定等于0D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于0D高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件變式訓(xùn)練3所示,輕桿的一端有一個(gè)小球,另一端連接光滑的固定60F=rvm2提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力當(dāng)“供”“需”平衡時(shí),物體做圓周運(yùn)動(dòng)小結(jié)想一想:當(dāng)“供”“需”不平衡時(shí),物體將如何運(yùn)動(dòng)呢?高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件F=rvm2提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的61觀察高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件觀察高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修621、定義:當(dāng)向心力突然消失或者指向圓心的合力不足時(shí),物體做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),叫做離心運(yùn)動(dòng)。實(shí)例四、離心運(yùn)動(dòng)高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件1、定義:當(dāng)向心力突然消失或者指向圓心的合力不足時(shí)63離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干2、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止

離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件高中物理必修人教教材生活中的圓周運(yùn)動(dòng)講練課件離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干2、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止

64用離心機(jī)把體溫計(jì)的水

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