2025人教版高中物理必修1 第三章《相互作用-力》基礎(chǔ)與培優(yōu)達(dá)標(biāo)檢測卷(解析版)_第1頁
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文檔簡介

第三章《相互作用-力》基礎(chǔ)與培優(yōu)達(dá)標(biāo)檢測卷

-:單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題4分,共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求

的。

1.網(wǎng)上熱傳一段視頻,喚醒了“80、90后”的記憶,奶奶站在凳子上用桿秤給小孫子稱體重(稱重時(shí)小孫子的腳己

離開地面),多才的網(wǎng)友根據(jù)視頻畫了一幅漫畫,如圖所示,則下列說法正確的()

A.地面對凳子的支持力是由于地面的形變產(chǎn)生的

B.奶奶對凳子的壓力是由于凳子的形變產(chǎn)生的

C.奶奶對凳子的壓力就是奶奶的重力

D.小孫子為了懸空而不斷抬高小腿,此過程中小孫子的重心一定不變

【答案】A

【詳解】A.地面對凳子的支持力是由于地面的形變產(chǎn)生的,故A正確;

B.奶奶對凳子的壓力是由于奶奶的腳形變產(chǎn)生的,故B錯(cuò)誤;

C.奶奶對凳子的壓力作用與凳子,奶奶的重力作用于奶奶,二者施力物體、受力物體均不同,且是不同性質(zhì)的力,

故C錯(cuò)誤;

D.小孫子為了懸空而不斷抬高小腿,此過程中小孫子的重心發(fā)生變化,故D錯(cuò)誤。

故選A?

2.如圖,我國古代將墨條研磨成墨汁時(shí),講究“圓、緩、勻”。當(dāng)墨條的速度方向水平向右時(shí),硯臺(tái)始終靜止在水

平桌面上。下列說法正確的是()

A.硯臺(tái)對墨條的摩擦力水平向右

B.桌面對硯臺(tái)的摩擦力水平向左

C.桌面和墨條對硯臺(tái)的摩擦力是一對作用力與反作用力

D.桌面對硯臺(tái)的支持力與墨條對硯臺(tái)的壓力是一對平衡力

【答案】B

【詳解】A.墨條水平向右運(yùn)動(dòng),則墨條相對硯臺(tái)向右運(yùn)動(dòng),硯臺(tái)對墨條的摩擦力水平向左,故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)牛頓第三定律,墨條對硯臺(tái)的摩擦力水平向右,硯臺(tái)保持靜止,根據(jù)平衡條件可知,桌面對硯臺(tái)的摩擦力

水平向左,故B正確;

C.桌面和墨條對硯臺(tái)的摩擦力是一對平衡力,故C錯(cuò)誤;

D.桌面對硯臺(tái)的支持力大小等于硯臺(tái)的重力加上墨條對其的壓力,故桌面對硯臺(tái)的支持力大于墨條對硯臺(tái)的壓力,

故D錯(cuò)誤。

故選B。

3.打印機(jī)在正常工作的情況下,進(jìn)紙系統(tǒng)能做到每次只進(jìn)一張紙。進(jìn)紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中剛好有2張相

同的紙,每張紙的質(zhì)量均為加,搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第1張紙向右運(yùn)動(dòng),搓紙輪與紙張1之間的動(dòng)摩擦因

數(shù)為從,紙張1與紙張2之間、紙張2與底部摩擦片之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃2,工作時(shí)搓紙輪給第1張紙壓力大

小為「最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,則打印機(jī)正常工作打印第1張紙時(shí),下列說法正確的是

A.紙張1對紙張2的摩擦力方向向左

B.紙張1對紙張2的摩擦力大小為〃2(/+〃嚕)

C.

D.摩擦片對紙張2的摩擦力大小一定為〃2(/+2,咫)

【答案】B

【詳解】A.第1張紙相對第2張紙向右運(yùn)動(dòng),所以第1張紙受到第2張紙的摩擦力方向向左,則紙張1對紙張2

的摩擦力方向向右,故A錯(cuò)誤;

B.工作時(shí)搓紙輪給第1張紙壓力大小為尸,第1張紙對第2張紙的壓力為尸+磔,則第1張紙與第2張紙之間的

滑動(dòng)摩擦力為

九=〃2(F+R2g)

故B正確;

C.為了使進(jìn)紙系統(tǒng)能正常進(jìn)紙,以第1張紙為對象,則有

>%(F+mg)

可得

M>〃2

故C錯(cuò)誤;

D.打印機(jī)正常工作打印第1張紙時(shí),第2張紙?zhí)幱陟o止?fàn)顟B(tài),根據(jù)受力平衡可得摩擦片對紙張2的摩擦力大小為

f?=幾=莊(F+mg)

故D錯(cuò)誤。

故選B?

4.如圖所示,三角形木塊。放在粗糙水平面上,物體6沿。的斜面勻速下滑,則()

A.。保持靜止,水平面對。沒有摩擦力B.。保持靜止,水平面對。有向左的摩擦力

C.。保持靜止,水平面對a有向右的摩擦力D.??赡芟蛴一瑒?dòng),水平面對。有向左的摩擦力

【答案】A

【詳解】以他整體為研究對象,受力分析,受重力、地面的支持力,根據(jù)平衡條件N=GA+GB,地面的摩擦力7=0。

故選Ao

5.在日常生活中,力的分解有著廣泛的應(yīng)用,如圖甲,用斧子把木樁劈開,已知兩個(gè)側(cè)面之間的夾角為2仇斧子

對木樁施加一個(gè)向下的力尸時(shí),產(chǎn)生了大小相等的兩個(gè)側(cè)向分力B、F2,由圖乙可得,下列關(guān)系正確的是()

F

B.F=F=

x22cos。

FF

C.F,=F=--------D.F=F=

22tan6{22sin20

【答案】A

【詳解】根據(jù)力的平行四邊形定貝U,將力方按照力的作用效果分解成兩個(gè)分力如圖所示

由幾何關(guān)系知

F.=F=-------

?2sin6

故選Ao

6.一本質(zhì)量為優(yōu)的書平放在水平桌面上,將一張A4紙夾在書頁間,如圖所示。已知書與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,

A4紙與書頁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2〃,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A4紙的質(zhì)量忽略不計(jì)。現(xiàn)有一水平向右的力F

作用于A4紙上,若要使書與A4紙一起運(yùn)動(dòng),則A4紙上面書頁的質(zhì)量應(yīng)至少大于()

【答案】C

【詳解】設(shè)A4紙上面的書頁的質(zhì)量為加°,若要使書與A4紙一起運(yùn)動(dòng),則

F<2x2〃帆0且

F>pimg

所以

2x2"10g>jLimg

解得

故選C。

7.如圖所示,輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接,a=3kg,=2kg,,/=lkg,物體A與B、B與C間的動(dòng)

摩擦因數(shù)均為〃=02,地面光滑,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)。若要用力將C物體向左緩慢拉出,則作用在C

物體上水平向左的拉力大小為(取g=10m/s2,物體間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()

C.6ND.12N

【答案】D

【詳解】AB間的最大靜摩擦力為

fi=jLtmAg=0.2x3xl0N=6N

BC間的最大靜摩擦力為

f2=〃(機(jī)A=0.2x5xl0N=ION

由此可得

故AB間先發(fā)生相對滑動(dòng),BC將一起向左運(yùn)動(dòng),對A受力分析,由平衡條件

T==0.2x3xl0N=6N

對BC整體受力分析,由平衡條件

歹=T+<=6N+6N=12N

故選D。

8.如圖所示,一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上,質(zhì)量分別為機(jī)和3機(jī)的物塊A、B,通過不可伸長的輕繩跨過

滑輪連接,A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,設(shè)最大靜摩擦力等

于滑動(dòng)摩擦力。當(dāng)木板與水平面的夾角為0時(shí),物塊A、B剛好要滑動(dòng),則tan?的值為()

22

【答案】A

【詳解】當(dāng)木板與水平面的夾角為。時(shí),兩物塊剛好要滑動(dòng),對A物塊受力分析如圖

沿斜面方向,A、B之間的滑動(dòng)摩擦力

于1==jumgcos0

根據(jù)平衡條件可知

T=mgsin6+/jmgcos0

對B物塊受力分析如圖

3mg

沿斜面方向,B與斜面之間的滑動(dòng)摩擦力

于2=juN'=〃-4-mgcos0

根據(jù)平衡條件可知

3mgsin。=T+Ringcos。+〃?4mgcos0

可得

八3

tan。=一

2

故選A?

二:多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全

部選對的得5分,選對但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。

9.兩個(gè)力B和B間的夾角為仇兩個(gè)力的合力為E以下說法中正確的是()

A.若B和尸2的大小不變,6角越小,合力廠就越大

B.合力F總比分力B和B中的任何一個(gè)力都大

C.如果夾角。滿足一定條件,合力尸和分力B、尬的大小可能相等

D.如果夾角。不變,B大小不變,只要改增大,合力尸就必然增大

【答案】AC

【詳解】A.若B和用的大小不變,6角越小,根據(jù)平行四邊形定則知,合力尸就越大,故A正確;

B.合力可能比分力大,可能比分力小,也可能與分力相等,故B錯(cuò)誤;

C.如果夾角為120度,F(xiàn)i、月大小相等,則合力與分力大小相等,故C正確;

D.如果夾角8不變,若夾角為180度,B大小不變,增大尸2,則合力可能減小,故D錯(cuò)誤。

故選AC?

10.木塊A、B分別重50N和30N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2。與A、B相連接的輕彈簧被壓縮

了5cm,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)。已知彈簧的勁度系數(shù)為lOON/m。用尸=IN的不變力水平向右作用在木塊

A上,如下圖所示。力尸作用后()

A.木塊A所受摩擦力大小是4N,方向向右

B.木塊A所受摩擦力大小是9N,方向向右

C.木塊B所受摩擦力大小是5N,方向向左

D.木塊B所受摩擦力大小是6N,方向向左

【答案】AC

【詳解】當(dāng)A不受外力尸作用時(shí),A、B之間產(chǎn)生彈力大小為5N,均未達(dá)到各自的最大靜摩擦力,A受到的摩擦

力大小為5N,方向水平向右;B受到的摩擦力大小為5N,方向水平向左。當(dāng)A受到外力F=1N作用時(shí)經(jīng)過受力

分析可知,A受到的摩擦力大小為4N,方向水平向右,彈簧仍然是原狀,彈力大小不變,B受到的摩擦力大小仍

為5N,方向水平向左。

故選ACo

11.如圖所示,傾角為。的斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接

B的一段細(xì)繩與斜面平行,滑輪通過輕桿固定在天花板上,A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài),忽略滑輪的自重,則()

A.水平面對C的支持力小于8、C的總重力

B.桿對滑輪的作用力方向豎直向上

C.B一定受到C的摩擦力

D.C一定受到水平面的摩擦力

【答案】AD

【詳解】AD.以B、C組成的整體為研究對象,受力如圖所示

根據(jù)平衡條件可得水平面對C的支持力大小為

N=Gc+GB-Fsin0<Gc+GB

水平面對C的摩擦力大小為

f=FcosO

方向水平向左,故AD正確;

B.滑輪受到重力和左右繩子的拉力,這三個(gè)力的合力的方向不在豎直方向上,所以桿對滑輪的作用力方向一定不

是豎直向上,故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)B的重力沿斜面向下的分力等于繩子的拉力時(shí),B不受摩擦力;當(dāng)B的重力沿斜面向下的分力不等于繩子的

拉力時(shí),B受到摩擦力,故C錯(cuò)誤。

故選AD。

12.如圖所示,傾角為60。、質(zhì)量為M的斜面體A置于水平面上,在斜面體和豎直墻面之間放置一質(zhì)量為機(jī)的光滑

球B,斜面體受到水平向右的外力R系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知斜面體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃,最大靜摩

擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g()

A.球B受到斜面體的彈力大小為2mg

B.球B受到墻面的彈力大小2mg

C.為了使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),水平向右的外力尸最大為否?"g+〃(相+M)g

D.為了使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),水平向右的外力廠最小一定為gmg-〃(相+M)g

【答案】AC

【詳解】A.B球受力如圖

故A正確;

B.球B受到墻面的彈力大小

耳=mgtan60°=61ng

故B錯(cuò)誤;

C.對AB整體分析,受力如圖

N=(M+m)g

f="N

F=F1+f

聯(lián)立可得水平向右的外力廠最大為

Fm=sJ3mg++ni)g

故C正確;

D.對AB整體分析,受力如圖

N=(M+m)g

F+f=F1=-J3mg

當(dāng)

yfimg<"(M+m)g

『0

當(dāng)

有mg>B(M+m)g

則有

Fmn=Bng-"(M+m)g

故D錯(cuò)誤。

故選AC?

三:實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,第一小題小題5分,第二小題7分,共12分。

13.某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重

物M,彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于。點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)。靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)

A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄。點(diǎn)的位置和拉線的方向。

(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為,圖乙的示數(shù)為No

(2)下列的實(shí)驗(yàn)要求中不必要是

A.細(xì)線應(yīng)盡可能長一些

B.應(yīng)測量重物M所受的重力

C.細(xì)線49與2。之間的夾角應(yīng)盡可能大于90。

D.改變拉力的大小與方向,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使。點(diǎn)靜止在同一位置

(3)圖丙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示,下列說法正確的是

A.圖中的F是力尸/和尸2合力的理論值

B.圖中的尸是力B和尸2合力的理論值

C.尸是力B和尸2合力的實(shí)際測量值

D.本實(shí)驗(yàn)將細(xì)繩都換成橡皮條,同樣能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

【答案】N3.78-3.82NCDBCD

【詳解】(1)[1][2]彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N,彈簧測力計(jì)讀數(shù),每1N被分成10格,則1格就等于0.1N,所

以示數(shù)為3.80No

(2)[3]A.細(xì)線應(yīng)盡可能長一些,能更加準(zhǔn)確的記錄力的方向,故A不符合題意;

B.實(shí)驗(yàn)通過作出三個(gè)力的圖示,來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”,因此重物的重力必須要知道,故B不符合題意;

C.細(xì)線與2。之間的夾角適當(dāng)大一點(diǎn),不一定需要大于90。,故C符合題意;

D.當(dāng)結(jié)點(diǎn)。位置確定時(shí),彈簧測力計(jì)A的示數(shù)也確定,由于重物的重力已確定,兩力大小與方向均一定,因此彈

簧測力計(jì)8的大小與方向也一定,故應(yīng)該調(diào)整。點(diǎn)位置多次測量,故D符合題意。

故選CD。

(3)[4]ABC.B與尸2的合力的實(shí)際值測量值等于下面懸掛重物的重力大小,方向與重力方向相反;而理論值是通

過平行四邊形定則得到的值。所以F是人和防的合力的實(shí)際值,尸'是B和尸2的合力的測量值,故A錯(cuò)誤,BC正

確;

D.本實(shí)驗(yàn)將細(xì)繩都換成橡皮條,同樣能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蔇正確。

故選BCD。

14.某同學(xué)做“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示為某次實(shí)驗(yàn)中用手通過兩個(gè)彈簧測力計(jì)共同

拉動(dòng)小圓環(huán)的示意圖,其中A為固定橡皮條的圖釘,。為標(biāo)記出的小圓環(huán)的位置,和0C為細(xì)繩。圖乙是在白

紙上根據(jù)該次實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

(1)本實(shí)驗(yàn)主要采用的科學(xué)方法是()

A.控制變量法B.等效替代法

(2)圖甲所示的操作過程是:用兩個(gè)規(guī)格相同的彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩沿平行木板平面的不同方向同時(shí)拉掛在橡皮筋

一端的小圓環(huán),將小圓環(huán)拉至某點(diǎn)。,記下。點(diǎn)位置和兩細(xì)繩的方向,并讀出兩個(gè)拉力的大小。左側(cè)彈簧測力計(jì)的

示數(shù)4=2.00N,由圖可讀出右側(cè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)居=N?

(3)圖乙中的力F和力F',一定沿橡皮條AO方向的是(選填“k’或"

(4)在另一次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)用兩個(gè)彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩對小圓環(huán)施加平行木板平面的拉力作用,兩個(gè)拉力的方向

如圖丙所示。如果小圓環(huán)可視為質(zhì)點(diǎn),且小圓環(huán)、橡皮條和細(xì)繩的重力可忽略不計(jì),小圓環(huán)平衡時(shí),橡皮條A。、

細(xì)繩08和OC對小圓環(huán)的拉力的分別為《、工和尸3,關(guān)于這三個(gè)力的大小關(guān)系,正確的是.

C.8>瑪>片D.F3>F2>FI

【答案】⑴B

(2)1.90/1.89/1.91

⑶/

⑷A

【詳解】(1)該實(shí)驗(yàn)過程中,其合力與分力的作用效果,所以本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法。

故選B。

(2)由題圖可知,圖中彈簧測量計(jì)每一個(gè)小格表示0.1N,所以其讀數(shù)為1.90N。

(3)由題圖可知,尸是K和F2所組成的平行四邊形的對角線。所以其為理論值,由此可知,產(chǎn)為實(shí)際值,即力尸

的方向一定沿橡皮條A。方向。

(4)最后繩子的結(jié)點(diǎn)。靜止,由平衡態(tài),豎直方向有

Fx=F2COS30°+F3COS60°

水平方向有

Esin30°=月sin60°

整理有

F2=43F3,F廣當(dāng)F2

F\>F[>F3

故選Ao

四:解答題:本題共4小題,第一小題小題6分,第二小題8分,第三小題10分,第四小題12分,共36分。

15.如圖所示,質(zhì)量根=2kg的物體靜置于水平面上,一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的彈簧原長為10cm,一端固定于物體上,另一

端施一水平拉力凡物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為02逐漸增大尸,當(dāng)彈簧長度為15cm時(shí),物體在水平面做勻

速直線運(yùn)動(dòng)(g=10m/s2)(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等).試求:

⑴彈簧的勁度系數(shù);

⑵當(dāng)彈簧拉長到12cm時(shí),物體所受的摩擦力;

⑶當(dāng)彈簧拉長到16cm時(shí),物體所受的摩擦力.

【答案】(l)80N/m.(2)1.6N.(3)4N.

【詳解】(1)物體勻速前進(jìn)時(shí),由平衡條件得

k(x—xo)=iumg

代入數(shù)據(jù)解得

A=80N/m

(2)若將彈簧拉長到12cm時(shí),彈簧的拉力為

F7=^(X7-xo)=80N/mx(0.12-0.1O)N=1,6N

最大靜摩擦力可看做等于滑動(dòng)摩擦力

為“=0.2x2xl0N=4N

可知物體沒動(dòng),則所受的靜摩擦力為

Ffi=F1=1.6N

(3)若將彈簧拉長到16cm時(shí),彈簧彈力為

F2=A:(X2-xo)=8ON/mx(0.16-0.10)N=4.8N

大于最大靜摩擦力;故物體將加速前進(jìn);物體將加速前進(jìn),此時(shí)所受到的滑動(dòng)摩擦力為

Ff2=/.iFN=p.mg=0.2x2x1ON=4N

16.有一直角“V”形槽固定在水平面上,其截面如圖所示,面與水平面間夾角為60。,有一質(zhì)量為機(jī)的正方體均

勻木塊放在槽內(nèi),木塊與8c面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,與面間無摩擦?,F(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽

運(yùn)動(dòng),求:

(1)AB面對木塊的支持力;

(2)木塊受到的動(dòng)摩擦大小。

【答案】Q)去mg;方向垂直AB面斜向上

【詳解】(1)重力按照實(shí)際作用效果正交分解,如圖所示,

方向垂直A2面斜向上。

(2)由上一問分析可得木塊對BC面的壓力大小

F&=F2=mgsin30°=—mg

滑動(dòng)摩擦力大小

LL1

4=〃%=]〃〃2g

17.如圖所示,質(zhì)量M=4kg物塊甲置于傾角為37。的斜面,物塊甲與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)b=0.5,物塊與斜面間最大

靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小。質(zhì)量為根=L5kg的物塊乙通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為。,水平輕繩

。4與物塊甲連接于A點(diǎn),輕繩與水平方向夾角也為37。。對物塊甲施加沿斜面向上的力尸(圖中未畫出)使甲、

乙兩物體均靜止。已知sin37o=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)輕繩。A、08的彈力大小分別為多少?

(2)力尸大小的取值范圍。

【答案】(1)20N,25N;(2)30N<F<50N

【詳解】(1)對結(jié)點(diǎn)。受力分析,由平衡條件可知,輕繩的彈力大小為

小音=20N

輕繩的彈力大小為

既=1=25N

(2)對甲物塊受力分析,拉力尸較小時(shí),最大靜摩擦力沿斜面向上,由平衡條件可得

Mgcos3T=FN+FAsin37°

%=陷

解得

fm=WN

Fl+fm=Mgsin37°+FAcos37°

解得

片=30N

拉力下較大時(shí),最大靜摩擦力沿斜面向下,由平衡條件可得

F2=fm+Mgsin37°+FAcos37°

解得

g=50N

故力尸大小的取值范圍為

30N<F<50N

18.如圖所示,粗糙水平地面上固定有一豎直光滑桿,桿上套有質(zhì)量為m=0.4kg的圓環(huán),地面上放一

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