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蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》必考點(diǎn)解析考試時(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)填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個(gè)題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置,如需改動(dòng),先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案;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、用完全相同的滑輪組成的滑輪組勻速豎直向上提物體M,如圖所示。如果自由端的拉力F=30N,物體M的速度v=0.1m/s,每個(gè)滑輪重10N,忽略繩重和軸摩擦。下列說法中正確的是()A.物體M受到的合力不為零 B.物體M的重力為80NC.自由端移動(dòng)的速度為0.2m/s D.天花板受到的拉力為90N2、物體A和B疊放在不光滑的水平面上,A的質(zhì)量為1kg,B的質(zhì)量為2kg,在B上作用一個(gè)水平向右的3N的拉力,使AB一起勻速前進(jìn)了4m,在這個(gè)過程中B對(duì)A做功()A.4J B.12J C.0 D.6J3、重為100N的物體A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.5m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N。不計(jì)滑輪、繩子、彈簧測(cè)力計(jì)的重力,忽略繩子與滑輪間的摩擦。則()A.物體A受到水平面的摩擦力為5NB.拉力F的功率為4WC.若物體A勻速運(yùn)動(dòng)2s,拉力F做功為4JD.物體A受到的支持力和物體A對(duì)水平面的壓力是一對(duì)平衡力4、如圖所示,利用滑輪組將重力為2N的物體,以0.2m/s的速度提升0.1m,作用在繩端的拉力F為1.2N,下列判斷不正確的是()A.拉力的功率是0.48WB.動(dòng)滑輪重力是0.8NC.拉力做的有用功是0.2JD.滑輪組的機(jī)械效率是83.3%5、在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用同一滑輪組提升鉤碼,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表,下列說法正確的是()序號(hào)鉤碼重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)上升距離/cm機(jī)械效率①2511566.7%②451.71578.4%③4101.73078.4%④652.41583.3%A.?dāng)?shù)據(jù)④中,滑輪組所做的有用功為30JB.由數(shù)據(jù)①可知,實(shí)驗(yàn)所用滑輪組承重繩段數(shù)n=2C.研究滑輪組機(jī)械效率與鉤碼重的關(guān)系,可選用數(shù)據(jù)①②④D.對(duì)比數(shù)據(jù)③④可知,滑輪組機(jī)械效率與鉤碼上升距離有關(guān)6、下列工具中使用時(shí)屬于省力杠桿的是()A.筷子 B.羊角錘C.笤帚 D.船槳7、在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械,關(guān)于機(jī)械的下列說法,正確的是()A.使用機(jī)械可以省力、省距離,也可以省功B.機(jī)械做功越快,機(jī)械效率越高C.使用機(jī)械可以省力或省距離,但不能省功D.機(jī)械做功越多,機(jī)械效率越高8、如圖所示,物體的受到的重力為300N,在20N的水平拉力F的作用下物體以0.3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了20s,滑輪組的機(jī)械效率為85%。不計(jì)繩重和滑輪重。在此過程中,下列說法錯(cuò)誤的是()A.拉力的功率為18WB.物體受到的摩擦力為60NC.繩子自由端移動(dòng)的距離是18mD.額外功為54J9、根據(jù)如圖所示的幾個(gè)情景,下列說法正確的是A.女孩搬起一個(gè)箱子,女孩對(duì)箱子做了功B.吊車吊著貨物水平移動(dòng)一段距離,吊車對(duì)貨物做了功C.司機(jī)未能推動(dòng)汽車但費(fèi)了很大的力,司機(jī)對(duì)汽車做了功D.足球被踢出后在草地上滾動(dòng)的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了功10、如圖所示小明分別用甲乙兩個(gè)滑輪把同一袋沙子從地面勻速提到二樓,用甲滑輪所做的總功為W1,機(jī)械效率為η1;用乙滑輪所做的總功為W2,機(jī)械效率為η2,若不計(jì)繩重及摩擦,則()A.W1<W2η1>η2 B.W1=W2η1<η2C.W1=W2η1>η2 D.W1>W2η1<η2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、一質(zhì)量為40kg的重物A放在水平地面上,利用如圖所示的裝置將它勻速提升0.1m用了1s,此時(shí)的機(jī)械效率為80%,則有用功為_____J,動(dòng)滑輪重力為_____N,拉力的功率為_____W,若再用該滑輪提升多塊重物B(規(guī)格相同),提升一塊重物B和兩塊重物B時(shí)滑輪的機(jī)械效率之比η1∶η2=4∶5,則重物B的重力為_____N。(不計(jì)繩重和摩擦)2、如圖所示,小麗用三個(gè)均重20N的滑輪組成的滑輪組以1m/s的速度勻速吊起重420N的物體,物體上升5m,不計(jì)繩的重力及一切摩擦。滑輪組的機(jī)械效率為___________。3、一輛新能源小汽車在平直公路上以的速度勻速行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力是600N。則此過程中牽引力做的功為__J,行駛時(shí)間為__s,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為__kW。4、一輛卡車的車箱底板距地面高度為1.5m,小軍把3m長(zhǎng)的鋼板AB搭在車廂底板上,構(gòu)成一個(gè)如圖所示的斜面,他沿著斜面方向用500N的力,把一個(gè)木箱從B處推到A處,已知木箱重為800N,推木箱的時(shí)間是50s,在這一過程中斜面的機(jī)械效率是______。5、質(zhì)量為100千克的小車,在水平路面上勻速前進(jìn)100米,拉力對(duì)小車做的功為6.5×103焦,水平拉力為______牛,小車受到的摩擦力為______牛。6、發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件,發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì),現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(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,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)給汽車提供動(dòng)力;(3)汽車排氣量是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作容積,汽車排氣量越大,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______kg。1分鐘內(nèi)總共需要消耗的汽油質(zhì)量為______kg;(4)當(dāng)汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為______。7、如圖所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物體A沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),則物體A與地面間滑動(dòng)摩擦力為______N;若增大拉力F使物體A沿水平地面做加速直線運(yùn)動(dòng),則物體A與地面間滑動(dòng)摩擦力將_______(不計(jì)滑輪自重及滑輪與繩間摩擦)。8、釣魚是人們喜愛的一種休閑活動(dòng),如圖是釣魚示意圖(1)釣魚時(shí),若其他條件不變,魚竿長(zhǎng)度越長(zhǎng),手提魚竿的力越______;(2)釣魚者將一條重為5牛的魚從水面提高2米,再沿水平方向移動(dòng)1米,在這一過程中,他克服魚的重力做功為______焦。9、一自身質(zhì)量忽略不計(jì)的定滑輪勻速吊起500N的重物,站在地面上的人向下的拉力是_______N,拴滑輪的天花板受到的力是_______N。10、如圖所示,放在水平桌面上的勻質(zhì)長(zhǎng)直木板長(zhǎng)度L為40cm,質(zhì)量為2kg,它的右端與桌面相齊,與桌面間的摩擦力大小為物重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F將其勻速推下桌子,水平推力至少要做功___________J。三、計(jì)算題(5小題,每小題6分,共計(jì)30分)1、如圖所示是一臺(tái)起重機(jī)在工作的示意圖。現(xiàn)在用此起重機(jī)在1min內(nèi)將把重物體G勻速提升30m,滑輪組的鋼絲繩自由端拉力F為5000N。已知滑輪組的機(jī)械效率為80%,試求:(1)拉力做的總功是多大?(2)拉力做功的功率是多大?(3)物體G的重是多少N?2、引體向上是體能測(cè)試項(xiàng)目之一,引體時(shí)雙臂的拉力使身體上升,并對(duì)身體做功。已知小明同學(xué)體重為500牛,雙臂拉力使身體上升高度為45厘米,在1分鐘內(nèi)共做了12次引體向上。求:(1)小明共做了多少功?(2)小明做功的功率。3、秤砣質(zhì)量為1kg,秤桿和秤盤總質(zhì)量為0.5kg,定盤星到提紐的距離OB為2cm,秤盤到提紐的距離OA為10cm,如圖所示,若有人換了一個(gè)質(zhì)量為0.8kg的秤砣,實(shí)際3kg的物品,讓顧客誤以為得到物品的質(zhì)量是多少?4、如圖所示的是某品牌小汽車,下表列出了有關(guān)它的部分?jǐn)?shù)據(jù):(1)該小汽車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?(2)假若該小汽車以額定功率勻速直線行駛10min,求該車牽引力所做的功;(3)若小汽車以額定功率勻速直線行使10min所通過的路程為1.2×104m,則小汽車所受到的阻力多大?(4)請(qǐng)你用物理知識(shí)解釋,車輛超載或超速行駛所造成的危害(寫出一條即可)。小汽車質(zhì)量700kg小汽車額定功率60kW每個(gè)輪胎與地面的接觸面積0.05m2100km耗油量10L5、當(dāng)人頭向下低時(shí)可看做一個(gè)杠桿,有同學(xué)想探究頸部拉力大小與低頭角度的關(guān)系。如圖,頭重60N,點(diǎn)O是支點(diǎn),人在不低頭時(shí)頸部不受力,若低頭后頸部拉力始終垂直于OB,角度為θ,求FB大小。(本題記錄的條件不全,建議將本題作為參考)-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】A.因?yàn)槲矬w做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第一定律可知,物體M受到的合力為零,故A錯(cuò)誤;B.忽略繩重和軸摩擦,根據(jù)即解得故B錯(cuò)誤;C.由圖可知自由端移動(dòng)的速度為故C正確;D.天花板受到的拉力為故D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】【詳解】A做勻速直線運(yùn)動(dòng),A在水平方向不受力,故B對(duì)A沒有水平方向的作用力,且A在豎直方向上沒有移動(dòng)距離,故在這個(gè)過程中B對(duì)A做功為0。故選C。3、B【解析】【詳解】A.對(duì)A進(jìn)行受力分析,其受到了向左的拉力和向右的摩擦力,向左總拉力為8N,那么向右的摩擦力為8N,故A不符合題意;B.拉力F的功率故B符合題意;C.若物體A勻速運(yùn)動(dòng)2s,拉力F做功為故C不符合題意;D.物體A受到的支持力和物體A對(duì)水平面的壓力是兩個(gè)物體間的作用力與反作用力,故是相互作用力,故D不符合題意。故選B。4、B【解析】【詳解】A.拉力的功率是故A正確,不符合題意;B.動(dòng)滑輪重力是故B錯(cuò)誤,符合題意;C.拉力做的有用功是故C正確,不符合題意;D.滑輪組的機(jī)械效率是故D正確,不符合題意。故選B。5、C【解析】【詳解】A.由數(shù)據(jù)④中可知,鉤碼的重力為G=6N,鉤碼上升的高度為h=5cm=0.05m故可知滑輪組所做的有用功為W=Gh=6N×0.05m=0.3J故A錯(cuò)誤;B.由數(shù)據(jù)①可知,鉤碼上升的距離為5cm,彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離為15cm,即彈簧測(cè)力計(jì)上升的高度為鉤碼上升高度的3倍,故可知實(shí)驗(yàn)所用滑輪組承重繩段數(shù)為n=3,故B錯(cuò)誤;C.要研究滑輪組機(jī)械效率與鉤碼重的關(guān)系,應(yīng)控制其它條件不同,改變鉤碼的重力,故可選用數(shù)據(jù)①②④,故C正確;D.?dāng)?shù)據(jù)③④中,沒有控制鉤碼的重力相同,故無法得出滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升距離的關(guān)系,故D錯(cuò)誤。故選C。6、B【解析】【詳解】ACD.筷子、笤帚、船槳在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故ACD不符合題意;B.羊角錘在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故B符合題意。故選B。7、C【解析】【詳解】AC.使用機(jī)械有時(shí)是為了省力,有時(shí)是為了省距離,有時(shí)是為了改變力的方向,但都不能省功,故A錯(cuò)誤,C正確;BD.由于機(jī)械效率是指有用功所占總功的比例,與做功快慢和做功多少無關(guān),故BD錯(cuò)誤。故選C。8、B【解析】【詳解】A.由圖可知n=3,繩子自由端移動(dòng)的速度v=nv物=3×0.3m/s=0.9m/s則拉力F的功率P===Fv物=20N×0.9m/s=18W故A正確,不符合題意;B.由可得,拉力做的總功W總=Pt=18W×20s=360J因?yàn)棣牵健?00%,所以有用功W有=ηW總=85%×360J=306J因?yàn)関=,所以物體移動(dòng)的距離s物=v物t=0.3m/s×20s=6m又W有=fs物,所以物體受到的摩擦力f===51N故B錯(cuò)誤,符合題意;C.繩子自由端移動(dòng)的距離s=ns物=3×6m=18m故C正確,不符合題意;D.額外功W額=W總﹣W有=360J﹣306J=54J故D正確,不符合題意。故選B。9、A【解析】【分析】【詳解】A.女孩搬起一個(gè)箱子,女孩對(duì)箱子有力,且沿力的方向運(yùn)動(dòng)了一段距離,所以女孩對(duì)箱子做了功,故A正確;B.吊車吊著貨物水平移動(dòng)一段距離,吊車對(duì)物體施加的一個(gè)力,但沒有在力的方向上移動(dòng)距離,吊車沒有對(duì)貨物做功,故B錯(cuò)誤;C.司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車,雖然有力但沒有距離,所以司機(jī)對(duì)汽車沒有做功,故C錯(cuò)誤;D.足球被踢出后在草地上能繼續(xù)滾動(dòng)是由于慣性,此過程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球不再做功,故D錯(cuò)誤。故選A。10、A【解析】【詳解】分別用甲乙兩個(gè)滑輪把同一袋沙子從地面勻速提到二樓,沙袋所受的重力相同,高度相同,故兩機(jī)械做的有用功相同,由于乙是動(dòng)滑輪,克服動(dòng)滑輪和繩子摩擦力做功,而甲是定滑輪,只需要克服摩擦力做功,故乙做的額外功多,故乙拉力做的總功大,乙的機(jī)械效率低,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。二、填空題1、4010050150【解析】【詳解】[1]重物A的重力GA=mAg=40kg×10N/kg=400N有用功為W有用=GAh=400N×0.1m=40J[2]繩重和摩擦不計(jì),滑輪組的機(jī)械效率據(jù)此可知?jiǎng)踊喼亓3]繩重和摩擦不計(jì),總功為則拉力的功率[4]繩重和摩擦不計(jì),根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率可得提升一塊重物B時(shí),滑輪組的機(jī)械效率提升兩塊重物B時(shí),滑輪組的機(jī)械效率由題知η1∶η2=4∶5即解得重物B的重力GB=150N2、87.5%【解析】【詳解】受力分析如下:根據(jù)圖1和二力平衡條件可得2F′=G+G動(dòng)①因?yàn)槎ɑ啿皇×?,所以根?jù)圖2和二力平衡條件可得2F=F′+G動(dòng)②聯(lián)立①②可得F=0.5×240N=120N根據(jù)圖1可知,因?yàn)閯?dòng)滑輪省一半力,所以當(dāng)物體上升5m時(shí),右端F′處移動(dòng)2×5m=10m根據(jù)圖2可知,因?yàn)閯?dòng)滑輪省一半力,所以F處移動(dòng)的距離s=2×10m=20m滑輪組的機(jī)械效率3、150012【解析】【詳解】[1]汽車行駛的路程牽引力做的功[2]由知道,汽車的行駛時(shí)間[3]發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率4、80%【解析】【詳解】小軍做的總功W總=Fs=500N×3m=1500J小軍推箱子做的有用功W有用=Gh=800N×1.5m=1200J斜面的機(jī)械效率5、6565【解析】【詳解】[1]由W=Fs得,水平拉力[2]小車在水平路面上勻速前進(jìn),則水平方向上受到的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力,其大小相等,所以摩擦力f=F=65N6、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)氣門和排氣門關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),說明是壓縮沖程;圖乙中進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),說明是進(jìn)氣沖程;圖丙中進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運(yùn)動(dòng),說明是排氣沖程;圖丁中進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),說明是做功沖程;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)給汽車提供動(dòng)力,即丁圖所示的沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(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%7、150不變【解析】【詳解】[1]物體A沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體A和動(dòng)滑輪處于平衡狀態(tài),將動(dòng)滑輪與物體當(dāng)成一個(gè)整體,該整體受到了向左的3段繩子的拉力,總拉力為150N,還受到了向右的地面給其的摩擦力,摩擦力與總拉力是平衡力,故摩擦力的大小為150N。[2]由于A與地面的摩擦力屬于滑動(dòng)摩擦力,只與接觸面的粗糙程度有關(guān)和壓力的大小有關(guān),與速度無關(guān),故摩擦力的大小不變。8、大10【解析】【詳解】(1)[1]釣魚竿在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿。若其他條件不變,魚竿長(zhǎng)度越長(zhǎng),阻力臂增大,而動(dòng)力臂不變,由杠桿平衡條件知道,動(dòng)力增大,即手提魚竿的力越大。(2)[2]釣魚者將一條重為5牛的魚從水面提高2米,他克服魚的重力做功,再沿水平方向移動(dòng)1米,在這一過程中不做功,故他克服魚的重力做功W=Gh=5N×2m=10J9、5001000【解析】【詳解】[1]定滑輪勻速吊起500N的重物,因?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于一個(gè)等臂杠桿,只能改變力的方向,不能改變力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。[2]拴滑輪的天花板受到晾干向下的拉力,則受到的力為F=500N+500N=1000N10、0.8【解析】【詳解】由知道,物體的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N木板與桌面間的摩擦力f=0.2G=20N×0.2=4N由于物體勻速運(yùn)動(dòng),水平推力的大小與木板與桌面間的摩擦力大小相等,即推力F=f=4N當(dāng)物體的重心剛過桌面的邊沿時(shí),木板會(huì)被推下桌子,所以當(dāng)木板推下桌子時(shí),推力移動(dòng)的距離是木板總長(zhǎng)的,推力做的功三、計(jì)算題1、(1)4.5×105J;(2)7.5×103W;(3)1.2×104N【解析】【詳解】解:(1)由圖中可知,動(dòng)滑輪上有三股繩子承重,故可知拉力端移動(dòng)距離為s=3h=3×30m=90m則拉力做的總功為W總=Fs=5000N×90m=4.5×105J(2)由題意可知,拉力做功的時(shí)間為t=1min=60s故拉力做功的功率為(3)由題意可知,滑輪組的機(jī)械效率為80%,故拉力做的有用功為W有用=W總η=4.5×105J×80%=3.6×105J由W有用=Gh得,物體的重力為答:(1)拉力做的總功是4.5×105J;(2)拉力做功的功率是7.5×103W;(3)物體G的重是1.2×104N。2、(1)2700J;(2)45W【解析】【詳解】解:(1)由題意可知,小明做一次引體向上上升的
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