提高班高中物理重要模型大全及摩擦專題全面總結(jié)_第1頁
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專心細心耐心恒心高中重要物理模型全面總結(jié)概率較大的常見的物理模型:斜面問題、疊加體模型(包含子彈射入)、帶電粒子的加速與偏轉(zhuǎn)、天體問題(圓周運動)、輕繩(輕桿)連接體模型、傳送帶問題、含彈簧的連接體模型.斜面問題、疊加體模型、含彈簧的連接體模型等在高考中的地位特別重要,本專題就這幾類模型進行歸納總結(jié)和強化訓(xùn)練;傳送帶問題在高考中出現(xiàn)的概率也較大,而且解題思路獨特.圖9圖9-1甲1.自由釋放的滑塊能在斜面上(如圖9-1甲所示)勻速下滑時,m與M之間的動摩擦因數(shù)μ=gtanθ.圖9圖9-1乙(1)靜止或勻速下滑時,斜面M對水平地面的靜摩擦力為零; (2)加速下滑時,斜面對水平地面的靜摩擦力水平向右;(3)減速下滑時,斜面對水平地面的靜摩擦力水平向左.3.自由釋放的滑塊在斜面上(如圖9-1乙所示)勻速下滑時,M對水平地面的圖9-2靜摩擦力為零,這一過程中再在m上加上任何方向的作用力,(在m停止前)圖9-2水平地面的靜摩擦力依然為零(見一輪書中的方法概述).4.懸掛有物體的小車在斜面上滑行(如圖9-2所示):(1)向下的加速度a=gsinθ時,懸繩穩(wěn)定時將垂直于斜面;(2)向下的加速度a>gsinθ時,懸繩穩(wěn)定時將偏離垂直方向向上;圖9-3(3)向下的加速度a<gsin圖9-35.在傾角為θ的斜面上以速度v0平拋一小球(如圖9-3所示):(1)落到斜面上的時間t=eq\f(2v0tanθ,g);(2)落到斜面上時,速度的方向與水平方向的夾角α恒定,且tanα=2tanθ,與初速度無關(guān);圖9-4(3)經(jīng)過tc=eq\f(v0tanθ,g)小球距斜面最遠,最大距離d=eq\f((v0sinθ)2,2gcosθ).圖9-46.如圖9-4所示,當(dāng)整體有向右的加速度a=gtanθ時,m能在斜面上保持圖9-圖9-57.在如圖9-5所示的物理模型中,當(dāng)回路的總電阻恒定、導(dǎo)軌光滑時,ab棒所能達到的穩(wěn)定速度vm=eq\f(mgRsinθ,B2L2).圖圖9-68.如圖9-6所示,當(dāng)各接觸面均光滑時,在小球從斜面頂端滑下的過程中,斜面后退的位移s=eq\f(m,m+M)L.※在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強度大小相同的勻強磁場,其方向一個垂直于斜面向上,一個垂直于斜面向下(如圖9-8甲所示),它們的寬度均為L.一個質(zhì)量為m、邊長也為L的正方形線框以速度v進入上部磁場時,恰好做勻速運動.圖9-8甲圖9-8甲(1)當(dāng)ab邊剛越過邊界ff′時,線框的加速度為多大,方向如何?(2)當(dāng)ab邊到達gg′與ff′的正中間位置時,線框又恰好做勻速運動,則線框從開始進入上部磁場到ab邊到達gg′與ff′的正中間位置的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?(線框的ab邊在運動過程中始終與磁場邊界平行,不計摩擦阻力)二、疊加體模型圖9-9疊加體模型在歷年的高考中頻繁出現(xiàn),一般需求解它們之間的摩擦力、相對滑動路程、摩擦生熱、多次作用后的速度變化等,疊加體模型有較多的變化,解題時往往需要進行綜合分析.圖9-91.疊放的長方體物塊A、B在光滑的水平面上勻速運動或在光滑的斜面上自由釋放后變速運動的過程中(如圖9-9所示),A、B之間無摩擦力作用.圖9-10圖9-102.如圖9-10所示,一對滑動摩擦力做的總功一定為負值,其絕對值等于摩擦力乘以相對滑動的總路程或等于摩擦產(chǎn)生的熱量,與單個物體的位移無關(guān),即Q摩=f·s相.圖9-11質(zhì)量為M的均勻木塊靜止在光滑的水平面上,木塊左右兩側(cè)各有一位拿著完全相同的步槍和子彈的射擊手.首先左側(cè)的射擊手開槍,子彈水平射入木塊的最大深度為d1,然后右側(cè)的射擊手開槍,子彈水平射入木塊的最大深度為d2,如圖9-11所示.設(shè)子彈均未射穿木塊,且兩子彈與木塊之間的作用力大小均相同.當(dāng)兩顆子彈均相對木塊靜止時,下列說法正確的是(注:屬于選修3-5模塊)()圖9-11A.最終木塊靜止,d1=d2B.最終木塊向右運動,d1<d2C.最終木塊靜止,d1<d2D.最終木塊靜止,d1>d2三、含彈簧的物理模型高考命題者常以彈簧為載體設(shè)計出各類試題,這類試題涉及靜力學(xué)問題、動力學(xué)問題、動量守恒和能量守恒問題、功能問題等,幾乎貫穿了整個力學(xué)的知識體系.對于彈簧,從受力角度看,彈簧上的彈力是變力;從能量角度看,彈簧是個儲能元件.因此,彈簧問題能很好地考查學(xué)生的綜合分析能力,故備受高考命題老師的青睞.題目類型有:靜力學(xué)中的彈簧問題,動力學(xué)1.靜力學(xué)中的彈簧問題(1)胡克定律:F=kx,ΔF=k·Δx.(2)對彈簧秤的兩端施加(沿軸線方向)大小不同的拉力,彈簧秤的示數(shù)一定等于掛鉤上的拉力.圖9-12甲※如圖9-12甲所示,兩木塊A、B的質(zhì)量分別為m1和m2,兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2,兩彈簧分別連接A、B,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢向上提木塊A,直到下面的彈簧對地面的壓力恰好為零,在此過程中A和B的重力勢能共增加了()圖9-12甲A.eq\f((m1+m2)2g2,k1+k2)B.eq\f((m1+m2)2g2,2(k1+k2))C.(m1+m2)2g2(eq\f(k1+k2,k1k2))D.eq\f((m1+m2)2g2,k2)+eq\f(m1(m1+m2)g2,k1)C.不論B、C間摩擦力大小、方向如何,水平面對C的摩擦力方向一定向左D.水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等3.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上向右滑行,木塊受到向右的拉力F的作用,長木板處于靜止狀態(tài),已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,則()A.長木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB.長木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)gC.當(dāng)F>μ2(m+M)g時,長木板便開始運動D.無論怎樣改變F的大小,長木板都不可能運動4.長直木板的上表面的一端放有一個木塊,如圖所示,木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與地面的夾角α變大),另一端不動,則木塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象怎樣?5.如圖所示,與水平面夾角為30°固定斜面上有一質(zhì)量m=1.0kg的物體。細繩的一端與物體相連,另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連。物體靜止在斜面上,彈簧秤的示數(shù)為5.0N。關(guān)于物體受力的判斷(取g=10m/s2),下列說法正確的是(

)A.斜面對物體的摩擦力大小為零B.斜面對物體的摩擦力大小為5.0N,方向沿斜面向上C.斜面對物體的支持力大小為N,方向豎直向上D.斜面對物體的支持力大小為5.0N,方向垂直斜面向上6.如圖所示,斜面上質(zhì)量為m的物體受到方向沿斜面向上的力F作用而靜止在斜面上,則關(guān)于斜面對物體的靜摩擦力,以下說法中正確的是()

A.方向一定沿斜面向上B.方向一定沿斜面向下

C.大小可能等于零D.大小可能等于FF7.如圖,在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用,F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面F上保持靜止,F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0)。由此可求出()A.物塊的質(zhì)量B.斜面的傾角C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力D.物塊對斜面的正壓力8.A、B、C三物體質(zhì)量分別為M、m、m0,作如圖所示的連接,繩子不可伸長,且繩子和滑輪的摩擦均不計,若B隨A一起沿水平桌面向右做勻速運動,則可以斷定()A.物體A與桌面之間有摩擦力,大小為m0gB.物體A與B之間有摩擦力,大小為m0gC.桌面對A,B對A,都有摩擦力,方向相同,大小均為m0gD.桌面對A,B對A,都有摩擦力,方向相反,大小均為m0g9.如圖所示,質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上,并用豎直細繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體1,與物體1相連接的繩與豎直方向成θ角,則 () A.車廂的加速度為gsinθB.繩對物體1的拉力為eq\f(m1g,cosθ)C.底板對物體2的支持力為(m2-m1)gD.物體2所受底板的摩擦力為010.如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則()A.當(dāng)F<2μmg時,A、B都相對地面靜止B.當(dāng)F=時,A的加速度為C.當(dāng)F>3μmg時,A相對B滑動D.無論F為何值,B的加速度不會超過11.如圖所示,質(zhì)量為M的木楔ABC靜置于粗糙水平面上,在斜面頂端將一質(zhì)量為m的物體,以一定的初速度從A點沿平行斜面的方向推出,物體m沿斜面向下做減速運動,在減速運動過程中,下列有關(guān)說法中正確的是()A.地面對木楔的支持力大于(M+m)gB.地面對木楔的支持力小于(M+m)gC.地面對木楔的支持力等于(M+m)gD.地面對木楔的摩擦力為012.如圖所示,一物體放在傾角為θ的傳輸帶上,且物體始終與傳輸帶相對靜止.關(guān)于物體所受到的靜摩擦力,下列說法正確的是 ()A.當(dāng)傳輸帶加速向上運動時,加速度越大,靜摩擦力越大B.當(dāng)傳輸帶勻速運動時,速度越大,靜摩擦力越大C.當(dāng)傳輸帶加速向下運動時,靜摩擦力的方向一定沿斜面向下D.當(dāng)傳輸帶加速向下運動時,靜摩擦力的方向一定沿斜面向上13.如圖所示,傳送帶的水平部分長為L,傳動速率為v,在其左端無初速釋放一小木塊,若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則木塊從左端運動到右端的時間不可能是()A.eq\f(L,v)+eq\f(v,2μg)B.eq\f(L,v)C.eq\r(\f(2L,μg))D.eq\f(2L,v)14.如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊,其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用可伸長的輕繩相連,木塊間的最大靜摩擦力是μmg.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為2m的木塊,使四個木塊以同一加速度運動,則輕繩對m的最大拉力為()A.B.C.D.3μmg15.如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為T.現(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊,使三個木塊以同一加速度運動,則以下說法正確的是()A.質(zhì)量為2m的木塊受到四個力的作用B.當(dāng)F逐漸增大到T時,輕繩剛好被拉斷C.當(dāng)F逐漸增大到1.5T時,輕繩還不會被拉斷D.輕繩剛要被拉斷時,質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為16.如圖所示,質(zhì)量為1kg的木塊A與質(zhì)量為2kg的木塊B疊放在水平地面上,A、B間的最大靜摩擦力2N,B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2.用水平力F作用于B,則A、B保持相對靜止的條件是(g=10m/s2) () A.F≤12N B.F≤10NC.F≤9N D.F≤6N17.如圖所示,一夾子夾住木塊,在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M,夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動,力F的最大值是()A.eq\f(2fm+M,M)B.eq\f(2fm+M,m)C.eq\f(2fm+M,M)-(m+M)gD.eq\f(2fm+M,m)+(m+M)g18.如圖甲所示,靜止在光滑水平面上的長木板B(長木板足夠長)的左端放著小物塊A,某時刻B受到水平向左的外力F的作用,F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,即F=kt,其中k為已知常數(shù).若A、B之間的滑動摩擦力Ff的大小等于最大靜摩擦力,且A、B的質(zhì)量相等,則下列圖中可以定性地描述物塊A的v-t圖象的是()19.如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ,則下圖中能反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是()20.如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運行.初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計時,小物塊在傳送帶上運動的v-t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2>v1.則

()A.t2時刻,小物塊離A處的距離達到最大B.t1時刻,小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C.t2-t3時間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向向右D.0-t2時間內(nèi),小物塊受到摩擦力的大小和方向都不變21.如圖所示,水平地面上一個質(zhì)量M=4.0kg、長度L=2.0m的木板,在F=8.0N的水平拉力作用下,以v0=2.0m/s的速度向右做勻速直線運動.某時刻將質(zhì)量m=1.0kg的物塊(物塊可視為質(zhì)點)輕放在木板最右端.(g=10m/s2)(1)若物塊與木板間無摩擦,求物塊離開木板所需的時間;(保留二位有效數(shù)字)

(2)若物塊與木板間有摩擦,且物塊與木板間的動摩擦因數(shù)和木板與地面間的動摩擦因數(shù)相等,求將物塊放在木板上后,經(jīng)過多長時間木板停止運動.22.如圖所示,質(zhì)量M=1Kg的木板A靜止在水平地面上,在木板的左端放置一個質(zhì)量=1kg的鐵塊B(大小可忽略),鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,木板長L=1m,用F=5N的水平恒力作用在鐵塊上,g取10m/s。(1)若水平地面光滑,計算說明鐵塊與木板間是否會發(fā)生相對滑動。(2)若木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,求鐵塊運動到木板右端的時間。(12分)23.如圖所示,一質(zhì)量為M的長木板靜止在水平面上,有一質(zhì)量為m的小滑塊以一定的水平速度沖上木板,已知滑塊和木板之間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求(1)若滑塊在木板上滑動時,木板能保持靜止不動,木板和地面之間的動摩擦因數(shù)須滿足什么條件?

(2)若長木板的質(zhì)量M=0.2kg,長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.滑塊的質(zhì)量也為0.2kg?;瑝K以v0=1.2m/s的速度滑上長板的左端,小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ0=0.4.滑塊最終沒有滑離長木板,求滑塊在開始滑上長木板到最后靜止下來的過程中,滑塊滑行的距離是多少?(g=10m/s2)24.如圖所示,在水平桌面上疊放著質(zhì)量均為M的A、B兩塊木板,在木板A的上面放著一個質(zhì)量為m的物塊C,木板和物塊均處于靜止狀態(tài).A、B、C之間以及B與地面之間的動摩擦因數(shù)都為μ.若用水平恒力F向右拉動木板A,使之從C、B之間抽出來,已知重力加速度為g,則拉力F的大小應(yīng)該滿足的條件是(已知最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力)()A.F>μ(2m+M)gB.F>μ(m+2M)gC.F>2μ(m+M)gD.F>225.如圖所示,水平傳送帶以v=2m/s的速度勻速前進,上方漏斗中以每秒50kg的速度把煤粉豎直抖落到傳送帶上,然后一起隨傳送帶運動.如果要使傳送帶保持原來的速度勻速前進,則傳送帶的電動機應(yīng)增加的功率為()A.100WB.200WC.500WD.無法確定26.如圖所示,將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上.滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等,重力加速度為g,則()A.將滑塊由靜止釋放,如果μ>tanθ,滑塊將下滑B.給滑塊沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑塊將減速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動,如果μ=tanθ,則拉力大小應(yīng)是2mgsinθD.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動,如果μ=tanθ,則拉力大小應(yīng)是mgsinθ27.如圖甲所示,質(zhì)量為2m的長木板靜止地放在光滑的水平面上,另一質(zhì)量為m的小鉛塊(可視為質(zhì)點)以水平速度v0滑上木板的左端,恰能滑至木板的右端且與木板保持相對靜止,鉛塊在運動過程中所受到的摩擦力始終不變.若將木板分成長度與質(zhì)量均相等(即m1=m2=m)的兩段1、2后,將它們緊挨著放在同一水平面上,讓小鉛塊以相同的初速度v0由木板1的左端開始運動,如圖乙所示,則下列說法正確的是()A.小鉛塊滑到木板2的右端前就與之保持相對靜止B.小鉛塊滑到木板2的右端后與之保持相對靜止C.甲、乙兩圖所示的過程中產(chǎn)生的熱量相等D.圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量28.一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始,物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以a表示物塊的加速度大小,F(xiàn)表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間的關(guān)系的圖像是ABCDABCDaFOaFOaFOaFOF29.如圖,在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用,F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止,F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0)。由此可求出FA.物塊的質(zhì)量B.斜面的傾角C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力C.物塊對斜面的正壓力內(nèi)側(cè)外側(cè)公路30內(nèi)側(cè)外側(cè)公路A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B.車速只要低于vc,車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動C.車速雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會向外側(cè)滑動D.當(dāng)路面結(jié)冰時,與未結(jié)冰時相比,vc的值變小31.一長木板在水平地面上運動,在t=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運動的速度-時間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2,求:⑴物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù);v/(m?s-1)v/(m?s-1)t/s0150.5圖932.一物體靜止在粗糙水平地面上,現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體,經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2,物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?v.對于上述兩個過程,用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功,則(圖9A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf133、如圖9所示,重6N的木塊靜止在傾角為300的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向,大小等于4N的力F推木塊,木塊仍保持靜止,則木塊所受的摩擦力大小為……………(C)A.4NB.3NC.5ND.6NABF34.木塊A.B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25?夾在A.B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m?系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動?現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示?力FABFA.木塊A所受摩擦力大小是12.5NB.木塊A所受摩擦力大小是11.5N圖1-B-8C.木塊B所受摩擦力大小是9ND.木塊B所受摩擦力大小是7N圖1-B-835.如圖1-B-8所示,質(zhì)量為m的工件置于水平放置的鋼板C上,二者間動摩擦因數(shù)為μ,由于光滑導(dǎo)槽A.B的控制,工件只能沿水平導(dǎo)槽運動,現(xiàn)在使鋼板以速度ν1向右運動,同時用力F拉動工件(F方向與導(dǎo)槽平行)使其以速度ν2沿導(dǎo)槽運動,則F的大小為()A等于μmg B.大于μmgC小于μmg D.不能確定36.如圖所示,一物塊(可視為質(zhì)點)以7m/s的初速度從半圓面的A點滑下,運動到B點時的速度大小仍為7m/s。若該物塊以6m/s的初速度仍由A點滑下,則運動到B點時的速度大小為()A.大于6m/s B.等于6m/sC.小于6m/s D.無法確定ABB/C37.如圖所示在北戴河旅游景點之一的南戴河滑沙場有兩個坡度不同的滑道AB和AB/(都可看作斜面)。甲、乙兩名旅游者分乘兩個滑沙撬從插有紅旗的A點由靜止出發(fā)同時沿AB和ABB/CA.甲在B點的速率等于乙在B/點的速率B.甲的滑行總路程比乙短C.甲全部滑行過程的水平位移一定比乙全部滑行過程的水平位移大D.甲、乙停止滑行后回頭看A處的紅旗時視線的仰角一定相同38.如圖所示,ABCD是一個盆式容器,盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,B、C為水平的,其距離d=0.50m盆邊緣的高度為h=0.30m。在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的,而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.

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