2020-2021中考物理专题复习浮力类问题的综合题.docx

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1、一、初中物理浮力类问题1 如图甲,圆柱形薄壁玻璃杯AB在柱形容器的水中处于静止状态,此时细线、实心物体拉直(细线不可伸长且质量体积忽路不计),已知A 的底面积为 50cm2 ,重力为 3N,物体B 的体积为 50cm 3,柱形容器的底面积为100cm2;在打开容器底部水龙头放水的过程中,细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙;t1 时刻,物体 B 刚好接触容器底且与容器底无挤压,则下列说法错误的是()A未放水前, A 物体所受的浮力为4NB物体的密度为333 10kg/mC从 t1 时刻到 t 2时刻容器对桌面的压强变化了50PaD若 t1 时刻停止放水,将物体A 竖直向上提 1cm ,那么容器

2、对桌面的压强减少50Pa【答案】 C【解析】【分析】(1)根据浮力等于物体重力与绳的拉力之和可求出玻璃杯A 所受浮力;(2)由图乙可知当物体B 被提起时绳子的拉力,根据物体B 受力平衡求出金属块B 的重力,根据 GmggV 即可求出物体 B 的密度;(3)由图乙可知浮力的变化,根据阿基米德原理即可求出玻璃杯A 排开水减少的体积,然后根据玻璃杯 A 的底面积求出水降低的高度,利用pgh 即可求出减小的压强;(4)将物体 A 竖直向上提升后根据玻璃杯A 的底面积求出水面下降高度,利用pgh 即可求出减少的压强【详解】A对玻璃杯 A 进行受力分析,则有FA浮GAF拉3N 1N4N ,故 A 正确,不

3、符合题意;B对物体 B 进行受力分析,则有GBFB浮 F拉水 gVBF拉1.0103kg/m3 10N/kg 50 10-6m 3 1N1.5N ,根据 GmggV 可知,物体 B 的密度:BGB10N/kg1.5N-633 103 kg/m 3,gVB5010m故 B 正确,不符合题意;C由图乙可知t1 时刻到 t2 时刻浮力的变化:F浮1N 0.5N 0.5N ,由 F浮液 gV排 得玻璃杯 A 减少的浸没水中体积:VV排F浮0.5N5 10-5 kg/m350cm3 ,水 g10N/kg1.0 103 kg/m3水面降低的高度:hV50cm31cm 0.01m ,SA50cm2则减少的压

4、强:p水 gh1.0103 kg/m 310N/kg0.01m100Pa,故 C 错误,符合题意;D若 t1时刻停止放水,将物体A 竖直向上提 1cm ,则其减少的浸没水中体积:VSAh 50cm 2 1cm50cm3,水面降低的高度:hV50cm30.5cm0.005m ,S容器100cm 2则减少的压强:p水 gh1.0103 kg/m310N/kg0.005m50Pa,故 D 正确,不符合题意【点睛】本题综合考查密度的计算、液体压强和阿基米德原理的应用,同时还涉及到图像信息的提取能力,综合难度较大2 小雪和小雨姊妹两个随家长去饭店吃饭时,在水平桌面上有完全相同的甲、乙两个圆柱形玻璃杯,其

5、家长根据小雪和小雨的个人爱好分别倒入质量相同的雪碧和桃汁(如图甲、乙),姊妹两个又将果盘内的两个小柑橘分别投入雪碧和桃汁中(假设两个柑橘完全相同),静止时如图丙、丁所示,小雪和小雨对此现象展开讨论得到如下结论,其中正确的是( )甲、乙两种情况时,甲玻璃杯底受到雪碧的压强大丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中桃汁内的柑橘受到的浮力大丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大丙、丁两种情况时,丙玻璃杯对桌面的压强大A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【答案】 A【解析】【详解】甲、乙两种情况时,雪碧和桃汁质量相同,则重力相同,对容器底部的压力相同,甲、F乙两个圆柱形玻璃杯完全相同,则内底面积相

6、同,由p可知甲玻璃杯底受到雪碧的压S强等于乙玻璃杯底受到的桃汁的压强,错误;丙中柑橘沉底,浮力小于重力,丁中柑橘漂浮,浮力等于重力,两个柑橘完全相同,则重力相等,所以丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大,正确;丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大,根据相互作用可知,柑橘对丁容器底部的压力大,雪碧和桃汁质量相同,则重力相同,对容器底部的压力相同,所以丙、丁两种情况时,丁玻璃杯底受到的压力大,根据pF 知,丁玻璃杯中桃S汁对玻璃杯底的压强大,正确;容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和柑橘的重力之和,两个柑橘完全相同,则重力相等,甲、乙两个圆柱形玻璃杯完全相同,则重力相同,雪碧和桃汁质量相同,则重力

7、相同,所以丙、丁玻璃杯对桌面的压力相等,甲、乙两F个圆柱形玻璃杯完全相同,则外底面积相同,根据p知,丙、丁两种情况时,丙、丁S玻璃杯对桌面的压强相等,错误;故选 A。3 如图所示为我国首艘国产航母山东舰,航母在行驶过程中不发生变化的是()A质量B重力方向C浮力大小D排开水的体积【答案】 B【解析】【详解】航母在行驶过程中,上面的舰载机飞离或者降落航母时,航母的整体质量都会发生变化,但重力的方向不变,总是竖直向下,由于航母是漂浮,所受的浮力大小等于其重力,重力在变化,那么浮力也会变化,根据F浮液 gV排 可知,排开水的体积也会发生变化,故选B。4 如图所示,两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面

8、上,甲容器中漂浮一物块,物块密度 物=0.6水 。下列说法正确的是()A水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强B甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力C漂浮的物块,受的重力与浮力平衡,且露出水面体积为物体总体积的0.4 倍D用手将物块缓慢下压至浸没,物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力【答案】 C【解析】【分析】【详解】A两容器中都是水,且水的深度相同,根据液体压强公式p=gh 可知,水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强,故A 错误;B因为甲容器中物体漂浮,所以浮力与重力相等,则物体的重力等于排开水的重力,因此两容器对水平地面的压力相等,故B 错误;C物体漂浮,所以 F 浮

9、 =G,则水 gV 排=物 gV物V 排 =V=0.6V水则露出水面的体积为 0.4V,即露出水面体积为物体总体积的0.4倍,故 C 正确;D将物块缓慢下压至浸没的过程中,物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力,故 D 错误。故选 C。5 用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是()A实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响B溢水杯装满水后进行实验,物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧测力计变化量总相等C物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大D通过计算可知实验所用物块的密度为331.5 10kg/m【答案】 B【解析】【分析】【详解】A

10、物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以实验前溢水杯未装满水,对实验结果有影响,故A 错误;B根据称重法可知:左边的弹簧秤示数F G- F 浮则弹簧秤变化量F F 浮右边的弹簧秤示数F G 桶 G 排则弹簧秤变化量F G 排根据阿基米德原理可知F 浮 =G 排所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等,故B 正确;C左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C 错误;D由测力计的示数可知,物体

11、的重力G 2N物体的质量G2.00Nm0.2kgg10N/kg物体浸没水中后的浮力F 浮 G- F 2N-1N=1N由阿基米德原理F浮 =液 gV排 可得,物体的体积F浮1N10 4 m3V V排 =水 g1 103 kg/m310N/kg物体的密度m0.2kg2 103 kg/m 3V10 4 m3故 D 错误。故选 B。6 如图所示,两个相同的圆柱形容器被分别盛有甲、乙两种不同液体,液体对容器底部的压强分别为p 甲 、 p 乙 ,现将两个体积相同的同样材质小球分别浸入这两种液体中,小球在图示位置静止,此时两液面刚好齐平,液体对容器底部压力的变化量分别为F 甲 、 F 乙 ,下列关系式正确的

12、是()A p 甲 p 乙, F 甲 F 乙Bp 甲 p 乙 , F 甲 F 乙C p 甲 p 乙, F 甲 F 乙D p 甲 p 乙 , F 甲 F 乙【答案】 B【解析】【分析】【详解】将两个体积相同的材质相同的小球分别浸入这两种液体中,由图可知,甲中小球漂浮,则甲 球乙中小球悬浮,则乙 球故甲 乙由图可知V 排甲 V 排乙因为放入小球后液面相平,同时可知放入小球前液体的深度h 甲 h 乙所以,根据p gh可知p 甲 p 乙两个体积相同的同样材质的小球,由m=V可知小球的质量相等,由G=mg 可知小球重力相等,根据漂浮和悬浮可知,浮力都等于球的重力,则将球放入后,容器底部增加的压力都等于球的

13、重力,故增加的压力相等,即F 甲F 乙故选 B。7 如图所示,浸入某液体中的物体恰好悬浮。物体的上、下表面积S1 和 S2 ,并且S1 S2 ;此时物体下表面与上表面受到液体的压力差为F ;现用手将物体缓慢下压一段距离,松手后 ()A物体保持悬浮,因为F 不变B物体保持悬浮,但F 变大C物体将上浮,因为F 变大D物体将下沉,因为F 变小【答案】 B【解析】【详解】物体悬浮在液体中,说明其密度等于液体的密度;现用手将物体缓慢下压一段距离后,物体和液体的密度均不变,该物体仍然悬浮。根据F浮液 gV排 知,用手将物体缓慢下压一段距离后,液体密度不变,排开液体的体积不变,浮力不变;因为浮力产生的原因:

14、上下表面所受的压力差,此时浮力=下表面压力 -上表面压力 -侧面压力,当深度增加时,侧面压力变大,所以F 变大,故 B 项符合题意、 ACD项不符合题意;8 水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球 A、 B 分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,B 球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。下列分析正确的是:()A两小球所受浮力FAFBB两种液体的密度甲2 乙C两种液体对容器底部的压强p甲p乙1D两种液体对容器底部的压力F甲F乙2【答案】 D【解析】【分析】【详解】A A 小球在甲中悬浮,B 小球在乙中漂浮,所受浮力等于各自自身重力,即FAGA ,

15、FBGBA、 B 两球完全相同,所以重力相等。则A、 B 两球所受浮力相同,即FA FB ,故 A 错误;B根据 F浮水 gV排 可得, A 小球在甲中悬浮,则A 所受浮力为FA甲 gV排甲 gVAB 小球在乙中漂浮且有一半体积露出液面,则B 所受浮力为FB乙 gV排1乙 gVB2由题意可知, A、 B 两球体积相等且所受浮力相等,即FAFBVAVB联立可得甲、乙液体密度的关系为1,故 B 错误;甲乙2C 由于两容器内液面相平,根据p液 gh 可得,两种液体对容器底部的压强分别为p甲甲 ghp乙乙gh由上可知甲、乙液体的密度的关系是甲乙所以 p甲p乙 ,故 C 错误;D由于两容器底面积相同的,

16、根据pF可得,两种液体对容器底部的压力分别为SF甲p甲 S甲 ghSF乙p乙 S乙 ghS由上可知甲、乙液体的密度的关系是1甲乙2两种液体对容器底部的压力关系为F甲1 F乙 ,故 D 正确。2故选 D。9 如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为10 牛的实心物块A浸在水中,物块A 处于静止状态,与物块A 未浸入水中相比较,下列说法正确的是()A物块 A 受到的浮力等于 10 牛B水对容器底部的压力增加量等于10 牛C水对容器底部的压力保持不变D容器对水平地面的压力增加量小于10 牛【答案】 D【解析】【详解】A由图示可知,测力计的示数不为零,根据F 浮= F1 F2,所以可

17、知物块所受的浮力应小于物块的重力 10N,故 A 错误;B水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小,也小于10N,故 B 错误;C水对容器底部的压力变大(等于浮力),故C 错误;D容器对水平地面的压力增加量等于10N 减去浮力,小于10N,故 D 正确。10 如图所示 ,装有石块的小船浮在水面上时 ,所受浮力为 F1 ,当把石块卸入水中后 ,小船所浮力为 F2 ,池底对石块的支持力为 N,这时 ( )A石块所受的浮力为F1F2NB池底所受压力减小了NC石块所受的重力大于F1F2NF2D船所排开水的体积减少了水 g【答案】 A【解析】【详解】AC装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为F1 ,由漂浮

18、条件可知:F1G船G石当把石块卸入水中后,小船所浮力为F2 ,则:F2G船所以:G石F1F2故 C 项不符合题意;石块静止在池底时受力平衡,所以:F浮NG石石块所受的浮力:F浮G石NF1F2N故 A 项符合题意;B由图可知,由图水池粗细均匀,所以池底受到的压力等于池中物体的总重力,石块投入水中前面,水、小船、石块的总重力不变,所以池底受到的压力不变,故B 项不符合题意;D由 A 知,石块放入水中后船受到的浮力减小:F浮船F1 F2 G石由阿基米德原理可知船减小的排开水体积:F1F2V排水 g石块沉入中静止时:G石F浮N则:F1F2F浮N所以:NF2F1F浮 F1F2故 D 项不符合题意;11

19、如图甲所示。重5N、高 40cm、底面积为 50cm2 的圆柱形容器置于水平桌面上。在容器内放入一个底面积为20cm2 、高为 15cm 的圆柱形物块,物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连。向容器内缓慢注入水直至将其注满,如图乙所示。已知在注入水的过程中细线对物块的拉力 F 随水深度 h 的变化关系图象如图丙所示,下列说法正确的是()A物体的密度为0.6g / cm 3B绳子的最大拉力为1NC杯中注有400g 的水时,杯底对水平桌面的压强为4800PaD杯中注满水后,若再将细线剪断,当物块静止时,液体对容器底部的压强为2090Pa【答案】 B【解析】【分析】【详解】A由图丙可知,当水深为

20、30cm 以后,绳子的拉力不再发生变化,则h=30cm 时,圆柱体恰好完全浸没,所以,绳子的长度L=h-h 圆柱体 =30cm-15cm=15cm由图丙可知,当 h=25cm 时,圆柱体处于临界状态,受到的浮力和自身的重力相等,此时圆柱体下表面所处的深度h1=h -L=25cm-15cm=10cm圆柱体排开水的体积V 排=S 圆柱体 h1 =20cm2 10cm=200cm 3=2 10-4m3则圆柱体的重力G圆柱体F浮水 gV排1.0 103 kg / m310N / kg2 10 4 m32N由 G=mg 可得,圆柱体的质量G圆柱体2Nm圆柱体0.2kgg10N / kg圆柱体的体积V 圆

21、柱体 =S圆柱体 h 圆柱体 =20cm2 15cm=300cm 3=3 10-4m3圆柱体的密度圆柱体0.2kg0.67 103 kg / m3m圆柱体V圆柱体3 10 4 m3故 A 错误;B当物体浸没时绳子的拉力最大,此时圆柱体受到的浮力F浮水 gV圆柱体1.0 103 kg / m310N / kg3 10 4 m33N绳子的最大拉力F拉力GF浮3N2N1N故 B 正确;C杯中注有400g 的水时,总重力为G 总 =m 水 g+G 容+G 圆柱体 =0.4kg 10N/kg+5N+2N=11N则对桌面压力等于重力为11N,故可求对桌面压强为F压11N2.23p桌5 10 3 m310

22、PaS容故 C 错误;D杯中注满水后,若再将细线剪断,当物块静止时,水和木块浸入水中的总体积V=V 容-V 物+V 排=2 10-3m3-1 10-4m3+2 10-4m3=1.9 10-3m3容器内水的深度V1.910 3 m30.38mh深510 3 m 2S容器液体对容器底部的压强p水 gh深度1.0 103 kg / m310N / kg0.38m3800Pa故 D 错误。故选 B。12 如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水将密度均匀的木块A 放入水中静止时,有 2/5 的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了 300 Pa若在木块 A 上

23、表面轻放一个质量为 m1 的物块,平衡时木块 A 仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了 400Pa若将容器中的水换成另一种液体,在木块A 上表面轻放一个质量为m2 的物块,使平衡时木块A 露出液面部分与丙图相同,如图丁所示若m1:m2 =5:1,则下列说法中正确的是A木块 A 的质量 mA 与 m1 之比为 1: 3B在丁图中,液体的密度为0.9 103kg/m 3C在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 PaD在图丙中,木块 A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是 1:5【答案】 D【解析】【分析】【详解】AD

24、设 A 的体积为 V、容器的底面积为S,A 在水中漂浮,所以:F 浮 =水 V 排 g=水 3 Vg=GA ,5甲图和乙图比较,容器底受到的压力差: F=GA,比较甲乙两图, p=GA=水 gV排水 g 3 VS=5 =300Pa, - SS同理,比较甲丙图, p = GAm1 g = 水 gV排 =400Pa, - SS比较甲丁图, p = GAm2 g - S得:GA水 g 3 VS300Pa5300Pa ,S GA m1 g=,= 400PaS400Pa水 gV排S解得:mA:m1 =3:1,V 排= 4V;5此时木块 A 露出水面的部分占自身体积1 ,即木块 A 露出水面的体积与木块A

25、 的体积之比5是 1:5,故 A 错误, D 正确C - 得:m1 g=100Pa,S100Pa Sm1=,g- 得:m2 g= p -300Pa ,Sm1: m2=5:1,所以:20PaSm2=,g解得: p =320Pa,故 C 错误B在丙图中,由于m1 和 A 漂浮,可得:水 g 4 V=GA+m1g=水 g 3 V+m1g,55则:1m1=水V,5在丁图中,液 g 4 V= GA +m2g=水 g 3 V+ m2g,55所以,43m2=液V-水V ,55已知 m1:m2=5: 1,所以,(水1V):( 液4V-水3V) =5: 1,555解得:液 =0.8水 =0.81.0 103kg

26、/m 3=0.8 103kg/m 3故 B 错误13 如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、 2.8N 和 2.5N。若盐水的密度为1.2 103 kg / m3,则下列结论正确的是()A物体 A 的密度为 3.2103 kg / m3B实验乙中,物体A 受到的拉力为1.0NC实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.2ND实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A 实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、 2.8N,则F 丙浮 =G- F 丙拉 =4.0N- 2.8N=1.2N由 F

27、浮 液 g V 排,且物体 A 全部浸没,所以F丙浮1.2N1.0 10 4 m3V物 V排 =盐水 g 1.2103 kg / m310N/kg物体 A 质量G4.0N0.4kgm10N/kgg物体 A 的密度m =0.4kg4.0 103 kg / m3V物1.0 10 4 m3故 A 错误;B物体 A 在水中受到的浮力F乙浮水 gV排 1.0103 kg / m310N/kg 1.0 10 4 m3 =1.0N在乙中物体A 受到的拉力F乙拉GF乙浮4.0N1.0N=3.0N故 B 错误;C在实验丙中弹簧测力计的示数 2.8N ,在实验乙中弹簧测力计的示数 3.0N。所以实验丙中弹簧测力计

28、的示数比乙中小3.0N-2.8N 0.2N故 C 正确;D由甲、丙F 丙浮 G- F 丙拉 =4.0N- 2.8N=1.2N 根据实验丁中物体 A 对烧杯底部的压力等于支持力F 支 G- F 丙浮 - F 丁拉 4.0N-1.2N-2.5N 0.3N同时容器底部也受到盐水对它的压力,所以压力大于0.3N,故 D 错误。故选C。14 桌面上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则()A液面下降B液面上升C容器底受到水的压强不变D桌面受到的压强变小【答案】 A【解析】【分析】【详解】AB当小球在试管中时,试管处于漂浮状态

29、,浮力等于试管和小球的总重力;当将小球取出并放入杯内水中时,小球下沉,试管仍竖直漂浮在水面上,小球受到的浮力小于重力,试管受到的浮力等于其重力,即总浮力减小;由F浮水 gV排 可知,排开水的体积减小,即大烧杯中的水面降低,故A 符合题意,B 不符合题意;C烧杯中的水面降低,由pgh 可知,大烧杯底部受到的液体的压强变小,故C不符合题意;D将小球取出,放入水中,烧杯、水、试管、小球的总重力不变,对桌面的压力不变,根据 pFD 不符合题意。知桌面受到的压强不变,故S故选 A。15 重为 5N的小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为4N的水 ?若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知酒 F 甲 F 乙B三

30、个容器内的液体质量相等C三个容器中,甲容器内的液体密度最小D三个容器中,容器对水平桌面的压强关系是:P 丙 P 乙 P 甲【答案】 C【解析】【详解】由于丙悬浮,故丙物 ;乙漂浮,故乙物 ;甲下沉,故物 ;由于物体的密度甲相同,所以乙液体的密度最大,其次是丙,再次是甲,即甲丙乙 ;A由于甲下沉,所以甲的浮力小于重力, B、 C 悬浮和漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F浮 A F浮BF浮 C故 A 错误;BC且据图可知,乙浸入液体的深度最少,而此时液面相平,所以若将物体取出后,乙中液体的体积最大,且由于乙的密度最大,所以据mV 可知,乙液体中的液体的质量最大,故 B 错误, C 正确

31、;D由于物体的重力相同,乙液体的质量最大,所以乙容器总的重力最大,由于杯子的底面积相同,所以据 pFD 错误。可知,乙容器对水平桌面的压强最大,故S故选 C。17 两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图 2 所示。以下判断正确的是甲 乙A液体的密度 B液体对容器底部的压强 p 甲p 乙C橡皮泥受到的浮力F 甲 p 地乙【答案】 B【解析】【分析】【详解】A将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。根据阿基米德公式F浮液 gV排 可得F浮液V排 g由题意可知,两相同柱形容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,而由图可知,盛有甲液体的容器液面较高,则碗状橡皮泥排开的液体体积大于球形橡皮泥排开乙液体体积,所以两液体密度关系为甲乙故 A 项错误;B由密度公式的变形

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