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功和功率專題復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn) 知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充一、功1、功:力作用在物體上,并且使物體沿力的方向通過了一段距離,我們就說(shuō)力對(duì)物體做了功。功的單位是焦(耳)。符號(hào)J定義式:2、功的原理使用任何機(jī)械做功時(shí),動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功等于機(jī)械克服所有阻力所作的功,也就是說(shuō)使用任何機(jī)械都不省功。表達(dá)式:二、功率描述做功快慢的物理量,單位時(shí)間所做的功叫功率。功率的單位是瓦(特)(W)。表達(dá)式:三、機(jī)械效率有用功跟總功的比值。常用百分?jǐn)?shù)表示機(jī)械效率。滑輪組(1)(不計(jì)滑輪重摩擦)(2)斜面提高效率的方法:減小額外功便可提高機(jī)械效率。減少摩擦,減輕機(jī)械的重量重難點(diǎn)功和功率的計(jì)算,機(jī)械效率的科學(xué)探究易錯(cuò)點(diǎn)1、分辨否對(duì)物體做功(定義)2、正確區(qū)別功率和機(jī)械效率(功率大表示機(jī)械做功快;機(jī)械效率高表示對(duì)總功的利用率高)3、正確分析影響機(jī)械效率高低的因素易錯(cuò)題

一、對(duì)“功率”的概念理解不透而導(dǎo)致錯(cuò)誤

例1關(guān)于功和功率,下列說(shuō)法正確的是【】

A.做功越多,功率一定越大

B.做功時(shí)間越長(zhǎng),功率一定越大

C.做功越多,做功時(shí)間越長(zhǎng),功率一定越大

D.在相同的時(shí)間內(nèi)做功越多,功率越大

錯(cuò)解A或B或C

剖析此題造成錯(cuò)解的主要原因是對(duì)功率概念理解不透。

功率的大小只表示物體做功的快慢,不表示做功的多少。根據(jù)功率的含義P=W/t可知,功率的大小由兩個(gè)因素決定:一是功W;二是完成這些功所用的時(shí)間t。在做功相同的情況下,所用時(shí)間越短,功率越大;在做功時(shí)間相同的情況下,做的功越多,功率越大。題設(shè)中只告訴功或做功時(shí)間是無(wú)法比較和判斷功率大小的。做功多,功率不一定大,因?yàn)闆]有說(shuō)明做功時(shí)間,所以A選項(xiàng)錯(cuò)。做功時(shí)間長(zhǎng),功率不一定大,因?yàn)闆]有說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)做了多少功,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。做功越多,做功時(shí)間越長(zhǎng),功率也不一定大,因?yàn)楣蜁r(shí)間的比值即單位時(shí)間內(nèi)完成的功不一定多,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

正解D二、對(duì)“功率”和“機(jī)械效率”相混淆而導(dǎo)致錯(cuò)誤。例2:下列說(shuō)法中正確的是()A.機(jī)械效率越高,機(jī)械做功一定越快B.做功越多的機(jī)械,機(jī)械效率一定越高C.功率越大的機(jī)械,機(jī)械效率一定越高D.做功越快的機(jī)械,功率一定越大答案:D剖析:由于對(duì)功率和機(jī)械效率的概念模糊不清,一知半解是造成錯(cuò)解的主要原因。⑵請(qǐng)你在虛線框內(nèi)幫小彬設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格.3、(2007·成都市)(6分)某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖10-6:物理量123鉤碼重G(N)446鉤碼上升高度h(m)0.10.10.1繩端拉力F(N)1.81.42.4繩端移動(dòng)距離S(m)0.30.50.3機(jī)械效率η74%(1)通過表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用_______(填“甲”或“乙”)圖做的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)2是用_______(填“甲”或“乙”)圖做的實(shí)驗(yàn)。(2分)(2)請(qǐng)將表中空白處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。(百分號(hào)前保留整數(shù))(2分)(3)通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組,提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多,滑輪組的機(jī)械效率_______。(1分)(4)比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得正確結(jié)論:使用同一滑輪組,_______,可以提高滑輪組的機(jī)械效率。(1分)圖10-74、(2007·桂林市)小明對(duì)“斜面的機(jī)械效率與什么因素有關(guān)?”圖10-7①斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān);②斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān);③斜面的機(jī)械效率與斜面的長(zhǎng)度有關(guān);④斜面的機(jī)械效率與物體的重力有關(guān)。給你如圖10-7所示的裝置,請(qǐng)你選擇上述猜想中的一項(xiàng),并解答下列問題:(1)你選擇的猜想是_______(填寫序號(hào))(2)要用圖13中的器材完成你選擇的探究,還要補(bǔ)充的器材是:(至少寫出兩種)_____________________(3)在實(shí)驗(yàn)探究的過程中,需要控制不變的因素有:①_______;②_______;③_______。五、綜合應(yīng)用題1、(2007·成都市)(6分)超高壓水切割又稱“水刀”,它是將普通水經(jīng)過多級(jí)增壓后,通過一個(gè)極細(xì)的噴嘴噴出一道高速”水箭”,對(duì)切割表面產(chǎn)生108~109Pa的壓強(qiáng)。工業(yè)上常用來(lái)切割大理石、鋼板等堅(jiān)硬物體。下表是某高壓水切割機(jī)技術(shù)參數(shù):型號(hào)壓強(qiáng)(MPa)噴嘴橫截面積(m2)排量(L/min)油泵電機(jī)功率(kw)換向方式電源(V)22303005×10-82.722.5電子380提示:①表中“排量2.7L/min”表示每分鐘從噴嘴中噴出水2.7升。②1MPa=106Pa,1L=1×10-3m請(qǐng)回答:(1)“水刀”有純水切割和加磨料切割(磨料為密度大于水的石英砂、金剛砂)兩種。高速水流能切割堅(jiān)硬物體是因?yàn)楦咚偎骶哂休^大的_____(填一種能量名稱),加入磨料后切割能力大大提高了,這是因?yàn)椋撸撸撸撸撸撸撸撸撸?。?分)(2)若不考慮水從噴嘴噴出后橫截面積的變化,高壓水流對(duì)切割面的壓力為多大?(2分)(3)高壓水切割機(jī)的切割效率是多少?(2分)(1)動(dòng)能(1分)速度一定時(shí)流體的質(zhì)量增加從而動(dòng)能增大(1分)(2)噴出水流橫截面積S=5×10-8由得F=pS=300×106×5×10-8N=15N(2分)(3)排量水噴射速度水刀有效功率P’=Fυ=15×900W=1.35×104W=13.5KW切割效率(其他解法也可)(2分)2、(2007·桂林市)2月13日《桂林晚報(bào)》報(bào)導(dǎo):為保障漓江游覽持續(xù)穩(wěn)定,滿足春節(jié)“黃金周”游客的需求,保證磨盤山至陽(yáng)朔航線的正常運(yùn)行,思安江水庫(kù)從2月12日16時(shí)開始向漓江補(bǔ)水至三月初,總補(bǔ)水的體積為2.7×107(1)總補(bǔ)水的質(zhì)量是多少?(2)磨盤山至陽(yáng)朔航線全長(zhǎng)約為60km,游船早上8:00出發(fā),12:00到達(dá)陽(yáng)朔,游船的平均速度是多大?(3)游客乘車從陽(yáng)朔返回桂林時(shí),60km路程用了1h,若旅游車發(fā)動(dòng)機(jī)的平均牽引力為9000N,則旅游車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是多少?平均功率是多大?解:(1)由可得:……………………(1分)2.7×107(2)游船航行的時(shí)間:t=4h……………(1分)游船的平均速度:υ===15km/h……(1分)(3)旅游車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功:W=Fs=9000N×60×103m=5.4×108J圖10-8發(fā)動(dòng)機(jī)平均功率:P===1.5×105W………………(2分)圖10-83、(2007·自貢市)(6)如圖10-8所示,用滑輪組勻速提起一個(gè)重為35N的物體,物體在10s內(nèi)豎直上升了1m,人拉繩的力為250N。試問:人拉繩子做功的功率為多少?滑輪組的機(jī)械效率為多少?動(dòng)滑輪重多少?(不計(jì)繩重和摩擦)50W70%150N圖10-94、(2007·連云港市)(6分)如圖為“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”圖10-9(1)由圖可知,實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)細(xì)繩的拉力為多大?(2)若鉤碼3s內(nèi)上升0.1m,則彈簧測(cè)力計(jì)拉力做功的功率為多大?該滑輪組的機(jī)械效率為多大?(3)若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù),該滑輪組的機(jī)械效率將如何變化?解:⑴2.4N(1分)⑵s=3h=0.3mW拉=W總=Fs=2.4×0.3J=0.72J(1分)P==W=0.24W(1分)W有=Gh=6×0.1J=0.6J(1分)η===83.3%(1分)⑶增大(1分)圖10-105、(2007·寧波市)如圖10-10,搬運(yùn)工人用滑輪組往4m高的平臺(tái)上運(yùn)砂石。已知每袋砂石的質(zhì)量是63kg圖10-10350N90%圖10-116、(2007·茂名市)(9分)底面積為的大木箱原放在水平地面上。如圖10-11所示,現(xiàn)某人用小車將它從斜面底端勻速推上斜面頂端,整個(gè)過程歷時(shí)。已知木箱重,人體重,人對(duì)車的推力,斜面長(zhǎng),斜面高,求:圖10-11(1)木箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng);(2)木箱沿斜面向上的速度;(3)對(duì)木箱所做的有用功;(4)這種情況下的機(jī)械效率。解:(1)木箱放在水平地面時(shí),對(duì)地壓力…(1分)…………(2分)(2)……………(2分)(3)…………………(1分)(4)所做的功:………(1分)斜面的機(jī)械效率:人本身所做的功:1分答:(1)木箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為;(2)木箱的速度為0.4;(3)有用功為200J;(4)這種情況下的機(jī)械效率約為。2008年中考試題一、填空題1、(2008·柳州北海)在“5.12汶川地震”搶險(xiǎn)救災(zāi)前線,一輛柳州市生產(chǎn)的裝載機(jī)5s內(nèi)將一塊重20000N的巨石勻速舉高3m,裝載機(jī)的舉力對(duì)巨石做功為________J,舉力做功的功率為________W.6×104:1.2×1042、(2008·麗水市)現(xiàn)在有一種“手機(jī)自生能”技術(shù)。手機(jī)上裝有特制電池,上下?lián)u晃手機(jī)即可產(chǎn)生電能。這種裝置實(shí)質(zhì)是將________能轉(zhuǎn)化為電能。如果將手機(jī)上下?lián)u動(dòng)一次,相當(dāng)于將200g的物體舉高lOcm。由此可知,每搖一次可以獲得的電能為________J。若每秒搖動(dòng)兩次,則搖動(dòng)手機(jī)的功率為________W。3、(2008·河南?。榱耸×?,工人師傅常用圖所示的斜面把物體搬運(yùn)到汽車上。設(shè)斜面長(zhǎng)為s,高為h,把重為G的物體沿斜面勻速推到車上所用力的大小為F,則搬運(yùn)物體所做的有用功為_____,該斜面的機(jī)械效率為________×100%(用題中代表各物理量的字母表示)。GhGh/Fs4、(2008·佛山市)某人在水平地面上用100N的水平推力推動(dòng)重500N的物體,使物體以0.2m/s的速度勻速移動(dòng)了3m,地面對(duì)物體的摩擦力是_____N,此人做的功是____J,功率是____W。5、(2008·濟(jì)寧市)圖是2008年北京奧運(yùn)會(huì)射擊運(yùn)動(dòng)員射擊比賽的圖標(biāo),該圖標(biāo)生動(dòng)地說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員要想擊中靶心,都要閉上一只眼,然后讓另一只眼和槍上的準(zhǔn)星、靶心在同一直線上,這是利用了________的原理;如果槍膛長(zhǎng)30cm,火藥在槍膛內(nèi)對(duì)子彈的推力是100N,子彈離開槍膛后前進(jìn)了50m,則火藥對(duì)子彈所做的功是______J。光的直線傳播306、(2008·濟(jì)寧市)________________大于等于7、(2008·鹽城市)用定滑輪勻速提升重為400N的物體,所用拉力為500N,物體升高的高度為2m,所用時(shí)間為5s。此過程中,有用功為___J,拉力做功的功率為____W,定滑輪的機(jī)械效率為____。800,200,80%8.(2008·株洲市)攀巖運(yùn)動(dòng)是從登山運(yùn)動(dòng)中派生來(lái)的新項(xiàng)目,它集健身、娛樂、競(jìng)技于一體,以其獨(dú)有的登臨高處的征服感吸引了眾多愛好者。要測(cè)量某運(yùn)動(dòng)員在一次攀巖比賽中克服重力做功的功率,需要測(cè)量的物理量有該運(yùn)動(dòng)員的重力、________和________。攀登高度,所用時(shí)間(順序可調(diào))8.(2008·黃岡市)建筑工地上,施工人員用起重機(jī)吊臂上的滑輪組吊起建筑材料(如圖)。繞在滑輪組上的鋼絲繩最大拉力為6×103N,不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦,一次最多能起吊_______N的建筑材料,實(shí)際使用該滑輪組最多只能吊起5.4×103N的建筑材料,且將建筑材料1s內(nèi)勻速吊起了1m,起重機(jī)的功率是_______W,機(jī)械效率為_______。若吊起的建筑材料重力減小,機(jī)械效率將_______。(“增大”、“減小”或“不變”)1.8×1041.8×10430%減小二、選擇題1、(2008·柳州北海)以下實(shí)例,力對(duì)物體做功的是:【】BA.舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)B.小明將水桶從地面上提起C.吊車吊著貨物在空中水平勻速移動(dòng)D.用力搬桌子而未搬起2、(2008·柳州北海)關(guān)于電路的說(shuō)法錯(cuò)誤的是:【】DA.電源是提供電能的裝置B.只有電路閉合時(shí),電路中才有電流C.電流沿著“正極→用電器→負(fù)極”的方向流動(dòng)D.用電器是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置3、(2008·柳州北海)如圖所示,用滑輪組把重為200N的貨物提到9m高的樓上,所用拉力為80N則總功和滑輪組的機(jī)械效率分別是:【】BA.1800J83.3%B.2160J83.3%C.1400J80%D.1800J80%44、(2008·達(dá)州市)在不計(jì)繩重和摩擦的情況下利用如圖所示的甲、乙兩裝置分別用力把相同的物體勻速提升相同的高度若用η甲,η乙表示甲、乙兩裝置的機(jī)械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功。:【】AA、η甲=η乙,W甲=W乙B、η甲>η乙,W甲>W(wǎng)乙C、η甲<η乙,W甲<W乙D、η甲>η乙,W甲<W5、(2008·臨沂市)兩名舉重運(yùn)動(dòng)員,甲比乙高,如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時(shí)間相等,如圖所示,則:【】BA.甲運(yùn)動(dòng)員做功較多,功率較小B.甲運(yùn)動(dòng)員做功較多,功率較大C.甲運(yùn)動(dòng)員做功較多,他們的功率相等D.甲、乙運(yùn)動(dòng)員做功相等,功率相等GF圖86、(2008·株洲市)如圖8所示,在大小為500N的拉力F作用下,滑輪組將800N的重物提升了lm。在此過程中GF圖8A.做的有用功是500JB.做的總功是800JC.滑輪組的機(jī)械效率是62.5%D.滑輪組的機(jī)械效率是80%7、(2008·北京市)如圖所示的四種情景中,人對(duì)物體做功的是:【】B8.(2008·連云港市):【】BA.B.中學(xué)生登上一層樓所做的功約為1500JC.正式比賽用的籃球架籃框高約為1.8mD.電壓只要不超過220V對(duì)人體來(lái)說(shuō)都是安全的9.(2008·荊州市)粗糙水平面上有一個(gè)重為100N的物體,用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向勻速運(yùn)動(dòng)了10s,則此過程中:【】BA.重力做了3000J的功B.推力的功率為30WC.推力做了1000J的功D.摩擦力為100N三、作圖題四、探究與實(shí)驗(yàn)題1、(2008·江門市)(6分)如圖l3所示是小明測(cè)量杠桿機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)情景(杠桿的重力忽略不計(jì))(1)請(qǐng)?jiān)谙卤碇邪严嚓P(guān)的數(shù)據(jù)填寫完整物體重G/N物體上升的高度h/cm彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的豎直距離S/cm有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η/%430(2)為提高本實(shí)驗(yàn)中杠桿的機(jī)械效率,請(qǐng)?zhí)帷獥l合理的建議:________。物體重G/N物體上升的高度h/cm彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的豎直距離S/cm有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η/%4152.4300.60.7285.7選擇支點(diǎn)靈活的杠桿(合理則給分)五、綜合應(yīng)用題1、(2008·河南?。┬∶魉诘难芯啃詫W(xué)習(xí)小組利用自行車進(jìn)行探究活動(dòng)。(1)小組成員分別用不同的方法測(cè)量出了自行車后輪的周長(zhǎng)為180cm。請(qǐng)你說(shuō)出其中的一種測(cè)量方法:________________。(2)小明騎車在學(xué)校操場(chǎng)百米跑道上沿直線勻速前進(jìn),小亮測(cè)出自行車后輪轉(zhuǎn)50圈用時(shí)30s。小明騎車的速度是多大?(3)為了測(cè)量騎車時(shí)的功率,小明測(cè)出他和自行車的總質(zhì)量為72kg,小亮通過查資料知道,一般情況下,人騎自行車時(shí)的阻力大約為人車總重的0.05倍,小明騎車的功率大約是多少?(g取10N/kg)圖19圖192、(2008·恩施)如圖19,要把一個(gè)質(zhì)量是450kg的貴重物品A沿水平地面移動(dòng)100m,工人把它放在一個(gè)質(zhì)量是50kg的木板B上,然后用400N的水平拉力將木板B沿直線勻速拉動(dòng),直至終點(diǎn)。(注:滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小成正比)(1)在勻速拉動(dòng)B的過程中,A、B之間的摩擦力是________N。(2)計(jì)算拉力做的總功是多少焦耳?(3)在拉力做功的過程中,機(jī)械效率是多少?(1)F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10(2)燒杯和水的重力、物體A受到的浮力(或物體A對(duì)水向下的作用力)注::回答“燒杯和水的重力”回答“物體A受到的浮力(或物體A對(duì)水向下的作用力)”3、(2008·金華)在汶川地震的抗震救災(zāi)中,黨和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的廢墟中搜救被困人員,重型吊機(jī)起到了重要的作用。如圖所示所示的重型吊機(jī)在某次起吊中,吊起了20000千克的重物(鋼繩的重和摩擦不計(jì),取g=10N/kg)。求:(1)當(dāng)重物勻速上升時(shí),鋼繩受到的拉力為多少牛?(2)若重物以0.1米/秒的速度勻速豎直上升15秒,重型吊機(jī)對(duì)重物所做的功為多少焦?(3)在重物以0.1米/秒的速度勻速豎直上升的過程中,重型吊機(jī)對(duì)重物做功的功率為多少瓦?解:(1)根據(jù)二力平衡條件得F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×105N(2)根據(jù)V=S/t得S=Vt=0.1m/s×15s=1.5mW=FS=2×105N×1.5m=3×105N(3)根據(jù)P=W/t=3×105N/15s=2×104W

或者根據(jù)P=FV=2×105N×0.1m/s=2×104W4、(2008·江門市)(6分)如圖所示,小明在跑步機(jī)上鍛煉身體.設(shè)他在跑步機(jī)上以5m/s的速度勻速跑動(dòng)30min,跑動(dòng)的總動(dòng)力為40N.求:(1)他在這段時(shí)間內(nèi)相當(dāng)于跑了多少路程?(2)他在這段時(shí)間內(nèi)做了多少功?(3)他做功的功率是多少?解:(1)由V=S/t 得:S=vt=5m/s×30×60s=9000m=9km(2)W=Fs=40N×9000m=360000J(3)P=W/t=360000J/1800s=200w答:(1)共跑了9km(2)人跑步時(shí)做功360000J(3)人跑步時(shí)的功率為200w.10m5、(2008·佛山市)如圖所示的水平地面上,一個(gè)底面積為0.16m2、重為4000N的物體,在2000N的水平推力作用下,8s內(nèi)勻速前進(jìn)了10m10m(1)推物體前進(jìn)的速度是多大?(2)物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到的摩擦力是多大(作出推力的示意圖)?(3)推力在這8s內(nèi)對(duì)物體做了多少功?(4)物體對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?解:(1)-----1分(2)根據(jù)二力平衡可知,物體勻速前進(jìn)時(shí),有:f=F推=2000N------1分(作圖1分略)(3)W=F推·s=2000×10J=2×104J------1分(4)--------1分6、(2008·達(dá)州市)(6分)一輛質(zhì)量為6t的載貨汽車,在平直的公路上以90km/h的速度勻速行駛30min,汽車受到的阻力為車重的0.06倍(取g=10N/kg)求:⑴汽車所受重力是多少?=2\*GB2⑵汽車克服阻力做的功的多少?=3\*GB2⑶汽車有6個(gè)輪子,每個(gè)輪子與地面的接觸面積約為250cm2,汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)約是多大?=1\*GB2⑴重力60000N2分=2\*GB2⑵功1.62×108J2分=3\*GB2⑶壓強(qiáng)4×105Pa2分,共6分7、(2008·杭州市)(8分)土培塘橋建于1985年,橋長(zhǎng)55米,寬5米,位于杭州嚴(yán)家弄路和京杭大運(yùn)河的交叉處,被認(rèn)定為危橋予以拆除(見下左圖),傳統(tǒng)的拆除方法,既要安排爆破,又要搭建鋼架,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,又會(huì)使殘留物淤積河道,影響航運(yùn),現(xiàn)使用了一種新的拆除方法,只需要兩到三天就可完成拆遷。拆橋的步驟是:把兩艘載重500噸的船開到橋下,排去船上的水,使船體上升,托起重280噸的橋身,離開橋墩60厘米,然后使用牽引設(shè)備,橫向拖拽橋身到岸上,在陸地上拆卸橋梁。假設(shè)橋的質(zhì)量分布均勻,兩船作用于橋身的位置各離橋兩端15米處,下右圖是拆橋的示意圖。問:(1)若要使

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