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蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》定向攻克考試時(shí)間:90分鐘;命題人:教研組考生注意:1、本卷分第I卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,滿(mǎn)分100分,考試時(shí)間90分鐘2、答卷前,考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級(jí)填寫(xiě)在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫(xiě)在試卷各個(gè)題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置,如需改動(dòng),先劃掉原來(lái)的答案,然后再寫(xiě)上新的答案;不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶,不按以上要求作答的答案無(wú)效。第I卷(選擇題30分)一、單選題(10小題,每小題3分,共計(jì)30分)1、當(dāng)兩臺(tái)機(jī)器正常工作時(shí),功率大的機(jī)器定比功率小的機(jī)器()A.做功多 B.更省力 C.做功快 D.用時(shí)少2、如圖所示,各工具中屬于費(fèi)力杠桿的是()A.筷子 B.鉗子C.起子 D.剪子3、下列說(shuō)法中正確的是()A.機(jī)械做的有用功越多,機(jī)械效率越大 B.機(jī)械效率大的功率一定大C.機(jī)械做功可以省力或省距離,但不能省功 D.機(jī)械做功時(shí)間短的,功率一定大4、“節(jié)約用水,人人有責(zé)”,我們應(yīng)養(yǎng)成隨手關(guān)閉水龍頭的好習(xí)慣。水龍頭手柄可視為如圖所示杠桿,O為支點(diǎn),F(xiàn)為阻力,分別沿圖示的三個(gè)方向用力關(guān)閉水龍頭,下列說(shuō)法正確的是()A.沿F1方向最省力 B.沿F2方向最省力C.沿F3方向最省力 D.三個(gè)方向同樣省力5、如圖所示,輕質(zhì)直桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),直桿下端掛一重物G?,F(xiàn)用一個(gè)始終跟直桿垂直的力F將直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示虛線位置,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中這個(gè)直桿()A.始終是省力杠桿B.始終是費(fèi)力杠桿C.先是省力杠桿,后是費(fèi)力杠桿D.先是費(fèi)力杠桿,后是省力杠桿6、將一本九年級(jí)上冊(cè)物理課本從地面撿起放到課桌上,所做的功大約是A.200J B.20J C.2J D.0.2J7、一足球運(yùn)動(dòng)員用50N的力,用腳把足球踢出100米,則運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功()A.100J B.50J C.5000J D.無(wú)法計(jì)算8、如圖所示的工具中,在使用時(shí)屬于省力杠桿的是()A.鑷子B.開(kāi)瓶器C.筷子D.船槳9、如圖所示,有一質(zhì)量不計(jì)的長(zhǎng)木板,左端裝有與墻相連的軸在它的左端放一重為G的物塊,并用一豎直向上的力F拉著右端。當(dāng)物塊向右勻速滑動(dòng)時(shí),木板始終在水平位置保持靜止,在此過(guò)程中,拉力F()A.變小 B.變大 C.不變 D.先變大后變小10、如圖所示,所使用的杠桿能夠省距離的是()A.羊角錘 B.筷子C.開(kāi)瓶器 D.獨(dú)輪車(chē)第Ⅱ卷(非選擇題70分)二、填空題(10小題,每小題4分,共計(jì)40分)1、用大小為12N的水平推力推著重為60N的物體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)10m,則在這過(guò)程中,重力力所做的功為_(kāi)_____J,推力對(duì)物體做功為_(kāi)_____J,物體受到的摩擦力為_(kāi)_____N。2、如圖所示,小明用動(dòng)滑輪把90N的重物勻速提升2m,所用的拉力是60N,則小明做的有用功是______J,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是______。3、旗桿頂上的滑輪是__(選填“定”或“動(dòng)”滑輪;其實(shí)質(zhì)是一個(gè)__杠桿,其特點(diǎn)是不能省力,但可以__。4、如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)懸掛一重G=60N的物體,在A端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,則F=______N;保持F的方向不變,將杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中,力F將______(填“變大”、“不變”或“變小”)。5、如圖所示為可調(diào)式握力器,可用于鍛煉手部肌肉。鍛煉時(shí)只要抓住左手柄,用力抓緊使其碰觸右手柄上的計(jì)數(shù)按鈕,即算完成一個(gè)握力動(dòng)作。(1)握力器的力度可以通過(guò)使用調(diào)節(jié)器移動(dòng)彈簧下端的位置來(lái)改變。現(xiàn)在需要將力度調(diào)小,則應(yīng)該將彈簧下端向______(選填“左”或“右”)移;(2)若用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄,使手柄在力的方向上計(jì)數(shù)按鈕移動(dòng)6厘米完成一個(gè)握力動(dòng)作,則做功______J。6、發(fā)生火災(zāi)時(shí),要使用液態(tài)二氧化碳滅火器(如圖)。這種滅火器是在常溫下用______的辦法使二氧化碳?xì)怏w液化裝入鋼瓶里的。使用時(shí),不能直接用手抓住喇叭筒外壁,否則會(huì)因液態(tài)二氧化碳______而使手凍傷。滅火器的壓把是一個(gè)杠桿,請(qǐng)?jiān)趬喊训慕Y(jié)構(gòu)圖上畫(huà)出杠桿OA受到的阻力示意圖。______7、摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為1.6千瓦,它表示發(fā)動(dòng)機(jī)______。摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在5秒內(nèi)可做功______。8、發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的核心部件,發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車(chē)的性能和品質(zhì),現(xiàn)代汽車(chē)主要分汽油和柴油兩類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī),其中汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的是內(nèi)燃機(jī)的汽缸,若某臺(tái)以汽油為燃料的汽車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)汽缸,其相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)表1min內(nèi)完成工作循環(huán)2500次93#汽油汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度1.5kg/m3排氣量2L熱值4.5×107J/kg發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率75kW空燃比14:1(1)汽車(chē)以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大,則1min內(nèi)有用功______;(2)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程,一個(gè)汽缸正常工作四個(gè)沖程的順序是______(對(duì)甲、乙、丙、丁重新排序),______圖所示的沖程,內(nèi)燃機(jī)給汽車(chē)提供動(dòng)力;(3)汽車(chē)排氣量是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作容積,汽車(chē)排氣量越大,功率越大,空燃比是指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,氣缸內(nèi)混合氣體中汽油的質(zhì)量為_(kāi)_____kg。1分鐘內(nèi)總共需要消耗的汽油質(zhì)量為_(kāi)_____kg;(4)當(dāng)汽車(chē)以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為_(kāi)_____。9、如圖所示,是兩個(gè)工人分別用滑輪按甲、乙兩種方式把質(zhì)量相同的兩袋沙子從地面提到二樓,兩種方式若不計(jì)繩重和摩擦,且G沙子>G滑輪。使用甲圖中的滑輪的目的是______;使用乙圖中滑輪的好處是可以______,機(jī)械效率更高的是______(選填“甲”或“乙”)。10、如圖所示,—輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),A點(diǎn)處掛上一重物,B點(diǎn)處用彈簧秤豎直向上拉著,杠桿恰在水平位置平衡,若彈簧秤示數(shù)為9牛,則物體重力為_(kāi)_____牛。三、計(jì)算題(5小題,每小題6分,共計(jì)30分)1、如圖是質(zhì)量為60kg的工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖,某段提升過(guò)程中物體勻速上升的速度為0.1m/s,繩端的拉力F為300N,不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦。求:(1)工人拉繩子的速度;(2)滑輪組的機(jī)械效率;(3)這名工人用該裝置能提升物體的最大重力。2、用如圖所示的滑輪組提升將重840N的貨物在5s內(nèi)提升3米,已知?jiǎng)踊喼?0N,(不計(jì)繩重和摩擦)求:(1)滑輪組自由端的拉力F是多少?(2)提升過(guò)程中的有用功是多少?(3)提升過(guò)程中的總功是多少?(4)提升過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率η是多少?(5)貨物上升過(guò)程中,拉力F的功率是多少?3、不計(jì)繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦,用如圖所示的滑輪組去拉動(dòng)物體A,已知物體A重為100N,動(dòng)滑輪重為80N。在拉力F的作用下,經(jīng)過(guò)20s,物體A沿水平方向勻速前進(jìn)了4m,拉力F做功為3200J。(g取10N/kg)求:(1)繩子自由端移動(dòng)的速度;(2)因克服動(dòng)滑輪重而做的額外功;(3)此滑輪組的機(jī)械效率;(4)物體A所受的摩擦力。4、有一根繩子,通過(guò)如圖甲所示的滑輪組,能夠提起的最重物體是A,物體再重繩子將斷裂(不計(jì)繩重和摩擦)。求:(1)將A勻速提高2m做的有用功為740J,則物重GA=?(2)若此時(shí)滑輪組機(jī)械效率為92.5%,人的體重為600N,每只腳與地面接觸面積為2×10﹣2m2,則人對(duì)地面的壓強(qiáng)p地=?(3)若用這根繩子和這些滑輪,組成圖乙所示滑輪組,利用它從水中緩慢勻速提起(不計(jì)水的阻力)一個(gè)邊長(zhǎng)為3×10﹣1m的正方體B,當(dāng)提到B的下表面所受水的壓強(qiáng)為2×103Pa時(shí),繩子斷裂。則正方體B的密度ρB=?5、如圖所示,工人用滑輪組勻速提升重800N的貨物,所用的拉力F為500N,貨物勻速上升5m。若不計(jì)繩重和摩擦,在此過(guò)程中所做的有用功是______J;繩子自由端移動(dòng)______m,如果用該滑輪組提升1000N的物體,滑輪組的機(jī)械效率將______(選填:“增大”、“減小”或“不變”)。-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】功率與做功多少,做功時(shí)間長(zhǎng)短,機(jī)械效率的高低無(wú)關(guān),機(jī)器的功率大,單位時(shí)間內(nèi)完成的功多,做功就快,所以功率大的機(jī)器一定比功率小的機(jī)器做功快;故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。2、A【解析】【詳解】A.筷子在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿;故A正確,符合題意;B.鉗子在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿;故B錯(cuò)誤,不符合題意;C.起子在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿;故C錯(cuò)誤,不符合題意;D.圖中的剪子在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿;故D錯(cuò)誤,不符合題意。故選A。3、C【解析】【詳解】A.有用功與總功的比值叫機(jī)械效率,不知道總
功,只知道機(jī)械做的有用功多,機(jī)械效率不一定大,故A錯(cuò)誤;B.機(jī)械效率是有用功與總功的比值,而功率是功與時(shí)間的比值,二者沒(méi)有必然的聯(lián)系,所在機(jī)械效率大的功率不一定大,故B錯(cuò)誤;C.機(jī)械做功可以省力或省距離,但不能省功,故C正確;D.功率是功與時(shí)間的比值,不知道做功的多少,做功時(shí)間短的,功率不一定大,故D錯(cuò)誤。故選C。4、B【解析】【詳解】由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知,在阻力和阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越?。辉诟軛U的最上端點(diǎn)施加動(dòng)力,當(dāng)動(dòng)力的方向與支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)的連線垂直時(shí),動(dòng)力臂最大,此時(shí)最省力,即沿F2方向最省力。故選B。5、A【解析】【詳解】由圖可知?jiǎng)恿1的力臂始終保持不變,物體的重力G始終大小不變,在杠桿從豎直位置向圖示虛線位置轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,重力的力臂逐漸增大,但始終在l2<l1時(shí)是省力杠桿,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。6、C【解析】【詳解】一本物理課本大約0.25kg,重力課桌大約0.8m高,所以,將一本掉在地上的物理書(shū)撿起放到課桌上所做的功約為故選C。7、D【解析】【詳解】運(yùn)動(dòng)員在用腳踢球的過(guò)程中,腳給球一個(gè)向前的50N的作用力,但是題目中沒(méi)有給出球在力的方向上通過(guò)的距離,所以腳對(duì)球做的功無(wú)法計(jì)算;在水平地面上向前滾動(dòng)100m的過(guò)程中,靠慣性運(yùn)動(dòng),球脫離了腳,腳沒(méi)有給球施加力,對(duì)球不做功。綜上所述,運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功無(wú)法計(jì)算。故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。8、B【解析】【詳解】A.鑷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故A不符合題意;B.開(kāi)瓶器在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B符合題意;C.筷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故C不符合題意;D.船槳在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故D不符合題意。故選B。9、B【解析】【詳解】如圖,長(zhǎng)木板長(zhǎng)為l,力F方向豎直向上,所以動(dòng)力臂為l不變,杠桿受到物體的壓力(阻力)F′=G阻力臂為l2,根據(jù)杠桿平衡條件有Fl=F′l2=Gl2所以由此可知,當(dāng)物塊向右勻速滑動(dòng)時(shí),l2變大,F(xiàn)變大。故選B。10、B【解析】【詳解】A.用羊角錘起釘子時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,費(fèi)距離,故A不符合題意;B.筷子在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,可以省距離,故B符合題意;C.開(kāi)瓶器在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,費(fèi)距離,故C不符合題意;D.獨(dú)輪車(chē)在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,費(fèi)距離,故D不符合題意。故選B。二、填空題1、012012【解析】【詳解】[1]物體沿水平方向運(yùn)動(dòng),而重力方向豎直向下,物體沒(méi)有沿重力的方向移動(dòng)距離,所以重力沒(méi)有做功,即重力做功為0J。[2]推力做功W=Fs=12N×10m=120J[3]因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體在水平方向上受到平衡力的作用,即摩擦力大小等于水平推力的大小,為12N。2、18075%【解析】【詳解】[1]由圖可知,動(dòng)滑輪有兩段繩子承擔(dān)物體重,繩子自由端移動(dòng)距離提起物體所做的有用功[2]提起物體所做的總功滑輪組的機(jī)械效率3、定等臂改變力的方向【解析】【詳解】[1][2][3]定滑輪使用時(shí),滑輪的軸固定不變,所以旗桿頂部的滑輪是定滑輪,定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿,它不能省力,但可以改變力的方向。4、30不變【解析】【詳解】[1]由杠桿平衡條件可得所以拉力F的大小為[2]由于重力方向始終豎直向下,拉力方向始終豎直向上,所以將杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中,拉力F的力臂始終等于重物對(duì)杠桿中點(diǎn)拉力的力臂的2倍,所以拉力F大小不變。5、右30【解析】【詳解】(1)[1]彈簧拉伸的形變程度越大,其彈力越大,所需的握力就越大,反之,所需的握力就越小。向右調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器,可使彈簧的伸長(zhǎng)量變小,所需力度就變小。(2)[2]已知握力大小F=500N移動(dòng)的距離s=6cm=0.06m完成一個(gè)動(dòng)作做的功W=Fs=500N×0.06m=30J6、壓縮體積汽化【解析】【詳解】[1]氣體液化有兩種方法:降溫和壓縮體積,常溫下氣態(tài)的二氧化碳液化是采用壓縮體積的方法。[2]液態(tài)的二氧化碳汽化時(shí)吸收熱量,溫度降低,為了在溫度降低時(shí)不危害手,所以手要握在不善于傳熱的木柄上,不要直接用手抓住喇叭筒外壁。[3]向下壓A點(diǎn)時(shí),彈簧對(duì)OA一個(gè)向上的阻力,此時(shí)的O為支點(diǎn),阻力的示意圖為7、每秒內(nèi)做功1600焦【解析】【詳解】[1][2]功率表示做功的快慢,1.6千瓦等于1600瓦,表示每秒內(nèi)做的功為1600J;摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在5秒內(nèi)做功為8、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【詳解】(1)[1]由表格數(shù)據(jù)可知發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大功率P=75kW=75000W則1min內(nèi)做的有用功為W=Pt=75000W×1×60s=4.5×106J(2)[2]圖甲中進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),說(shuō)明是壓縮沖程;圖乙中進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),排氣門(mén)關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),說(shuō)明是進(jìn)氣沖程;圖丙中進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,排氣門(mén)打開(kāi),活塞向上運(yùn)動(dòng),說(shuō)明是排氣沖程;圖丁中進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),說(shuō)明是做功沖程;由上述可知一個(gè)汽缸正常工作四個(gè)沖程的順序是乙、甲、丁、丙。[3]做功沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車(chē)提供動(dòng)力,即丁圖所示的沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車(chē)提供動(dòng)力;(3)[4]根據(jù)ρ=可得做一次功燃?xì)獾馁|(zhì)量為m=ρV=1.5kg/m3×2×10﹣3m3=3×10﹣3kg因?yàn)榭杖急仁?4:1,所以氣缸內(nèi)混合氣體中汽油的質(zhì)量m油=3×10﹣3kg×=2×10﹣4kg[5]由表格數(shù)據(jù)可知1min完成的工作循環(huán)是2500次,即1min對(duì)外做2500次功,因此1分鐘內(nèi)總共需要消耗的汽油質(zhì)量為m總=m油×2500=2×10﹣4kg×2500=0.5kg(4)[6]1min內(nèi)汽油完全燃燒釋放的熱量Q放=m總q=0.5kg×4.5×107J/kg=2.25×107J發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η===20%9、改變力的方向省力甲【解析】【詳解】[1]不計(jì)繩重和摩擦,甲圖為定滑輪,F(xiàn)甲=G沙子,不能省力,可以改變力的方向。[2]乙圖為動(dòng)滑輪,人施加的拉力與沙子重力的關(guān)系為所以F甲>F乙故使用乙圖中滑輪的好處是可以省力。[3]甲圖為定滑輪,不計(jì)繩重及摩擦,只有沙袋克服重力做額外功;乙圖為動(dòng)滑輪,不計(jì)繩重及摩擦,除了需要克服沙子重力做功外(這一部分功為有用功),還需要克服動(dòng)滑輪和沙袋的重力做功(這一部分功是額外功),因此總功大于有用功,機(jī)械效率小于100%。因?yàn)樯炒亓ψ龉ο嗤?,故乙中的額外功多,則機(jī)械效率更高的是甲。10、6【解析】【詳解】由圖可知?jiǎng)恿αΡ?,阻力力臂由可得阻力為由阻力?N可知物體的重力為6N。三、計(jì)算題1、(1)0.3m/s;(2)90%;(3)1710N。【解析】【詳解】解:(1)由圖可知,n=3,工人拉繩子的速度v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s(2)拉力做的有用功W有用=Gh,拉力端移動(dòng)距離s=3h,拉力做的總功W總=Fs=F×3h=3Fh滑輪組的機(jī)械效率(3)不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦,動(dòng)滑輪重力G動(dòng)=3F-G=3×300N-810N=90N工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N因?yàn)楣と苏驹诘孛嫔侠K子,所以工人施加的最大拉力F最大=G人=600N因?yàn)椴挥?jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦?xí)r,這名工人用該裝置能提升物體的最大重力G最大=3F最大-G動(dòng)=3×600N-90N=1710N答:(1)工人拉繩子的速度是0.3m/s;(2)滑輪組的機(jī)械效率是90%;(3)這名工人用該裝置能提升物體的最大重力是1710N。2、(1)450N;(2)2520J;(3)2700J;(4)93.33%;(5)540W【解析】【詳解】解:(1)如圖所示,該滑輪組中動(dòng)滑輪上連接的繩子的段數(shù)為2,即動(dòng)滑輪省力,費(fèi)距離,根據(jù)可知,滑輪組自由端的拉力(2)有用功為貨物與貨物被提升距離的乘積,即(3)在該過(guò)程中,繩子的移動(dòng)距離總功為拉力與繩端移動(dòng)距離的乘積,即(4)機(jī)械效率為有用功和總功的比值,即(5)功率表示做功的快慢,拉力做功功率為總功與做功時(shí)間的比值,即答:(1)滑輪組自由端的拉力F是450N;(2)提升過(guò)程中的有用功是2520J;(3)提升過(guò)程中的總功是2700J;(4)提升過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率η是93.33%;(5)貨物上升過(guò)程中,拉力F的功率是540W。3、(1)0.4m/s;(2)320J;(3)90%;(4)720N【解析】【
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