2020-2021备战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 如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是()A三个容器对水平桌面的压强相等B三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大C三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最大D如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变【答案】 A【解析】【分析】【详解】AC 甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即F甲 G容 G水乙图中容器对桌面的压力F乙G容G乙水G木又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即F木浮 G木根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,

2、即F木浮 G木排所以,木块重力等于木块排开水的重力,即G木 G木排所以,乙图中容器对桌面的压力为F乙 G容 G乙水 G木 =G容 G乙水 G木排又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以F乙 =G容G乙水G木排 =G容G水 = F甲同理可得,丙图中容器对桌面的压力F丙 =F甲则三个容器对桌面的压力大小相等,故C 错误;F甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S 是相同的,根据公式p可得,三个容器S对桌面的压强相等,故A 正确;B三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式pgh 可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S 是相同的,根据公式FpS

3、,所以三个容器底受到水的压力相同,故B 错误;D如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式F浮液 gV浸 可得,小球所受的浮力变小。故选 A。2 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,都装有一些水。将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a、b,分别放人两个烧杯的水中,静止时,a 球下沉到烧杯底部,球漂浮在水面,且两个烧杯中的水面恰好相平,则下列说法错误的是()bA两个烧杯底部受到水的压力相等B甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力C a 球受到的浮力大于b 球受到的浮力D a 球材料的密度大于b 球材料的密度【答案】 D【解析】【详解】A 由于两杯水面相平,则水的高度相同

4、,由pgh 可知两杯水对地面压强相同,杯子底面积相同,则又由F=pS 可知,水对杯底压力相等,故A 正确,不符合题意;B a 球在甲杯中沉底,所以Ga F 浮 a根据阿基米德原理有F 浮 a=G 排 a,所以GaG 排 a即 a 受到的重力大于a 排开水的重力;则甲烧杯对水平桌面的压力:F 甲=G 杯 +G 水 +Ga G 杯 +G 水 +G 排 ab 球在乙杯中漂浮,所以F 浮 b=Gb根据阿基米德原理有F 浮 b=G 排 b ,所以Gb=G 排 b即 b 受到的重力等于b 排开水的重;则乙烧杯对水平桌面的压力:F乙 G杯 G水GbG杯G水G排b h 相同, S相同,故两杯水和排开水的总体积

5、相同,水和排开水的总重相同,即G水G排aG水G排 b 综合式可得:F 甲 F 乙 ,即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力,故B 正确,不符合题意;C a 球下沉, b 球漂浮,则可知 a 排开水的体积大于b,由 F浮液 gV排 可知, a 受到的浮力更大,故 C 正确,不符合题意;D a 球下沉到烧杯底部, b 球漂浮在水面,根据浮沉条件可知,a 球的平均密度大于水的密度, b 球的平均密度小于水的密度;但两球都是空心的,所以不能确定a 球材料的密度一定大于 b 球材料的密度,故 D 错误,符合题意。故选 D 。3 如图所示,甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水,将两个完全

6、相同的小球分别放入两杯中,当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平,则()A甲杯中小球受到盐水的浮力大于乙杯中小球受到的浮力B甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度C小球在盐水中时,盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强D放人小球前后,液体对烧杯底的压强变化量相等【答案】 D【解析】【分析】【详解】A由图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据浮沉条可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故A 错误;B小球在甲杯中漂浮,则甲 球在乙杯中悬浮,则乙 =球所以甲 乙故 B 错误;C两杯中液面相平,液体深度h 相等, 甲 乙 ,由公式 p=gh可知p 甲 p 乙故 C 错误;D由 A 知

7、,小球在甲、乙中受到的浮力相同,则它们排开液体的重力相同,因为甲、乙两只杯子完全相同且为柱体,故液体对杯子压力的增加量相同,则放人小球前后,液体对烧杯底的压强增加量相等,故D 正确。故选 D。4 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,所以可知物块所受

8、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。5 如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则()A乙瓶可能悬浮B两瓶受到的浮力相等C甲瓶内气体的压强较大D乙瓶内气体密度较大【答案】 D【解析】【详解】AB已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度

9、大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB 不符合题意;CD由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大;乙瓶内空气的压强也变大,故意。故选 D。C 不符合题意,D 符合题6 有一个实心物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为20N;当把物体1 体4积浸入水中时,测力计的示数为18N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是()A2NB 8NC 18ND 20N【答案】 B【解析】【分析】

10、本题考查浮力的计算。【详解】由题意知, G 物 =20N,F 示 =18N。由称重法,可知当物体1 体积浸入水中时,受到的浮力4F 浮 =G 物 F 示=20N18N=2N根据阿基米德原理F 浮=gV 排 得,此时物体排开水的体积F浮2N2 1043V排 =1.0 103 kg / m3mg10N / kg而 1 V 物=V 排,所以4V 物 =4V-43排 =810 m当物体浸没时,浮力3310N/kg 810-43=8NF 浮 1=gV 排 1=gV 物 =1.0 10kg/m m物体浸没时,浮力小于物体的重力,所以静止时,物体下沉到水底,那么浮力为8N,故 B正确, ACD都不正确。故选

11、 B。7 如图所示,烧杯中装有某种液体, A 为圆柱形木块,静止时木块的下表面到液面的距离为 h,再用外力 F 缓慢将木块 A 压入液体中到刚好浸没,下列说法不正确的是()A不受力F 作用时,木块在液体中静止时处于漂浮状态B木块 A 的密度大于液体的密度C将 A 压人液体的过程,容器底受到液体的压强将增大D将 A 压人液体的过程,力 F 不断增大【答案】 B【解析】【详解】A木块放入液体中,静止时木块的下表面到液面的距离为h,则可知:不受力F 作用时,木块在液体中静止时处于漂浮状态,故A 正确,不符合题意;B不受力 F 作用时,木块在液体中静止时处于漂浮状态,则由浮沉条件可知,木块A 的密度小

12、于液体的密度,故B 错误,符合题意;C将 A 压入液体的过程,排开液体的体积增大了,液面上升,深度液 ghh 变大,根据 p=知容器底受到液体的压强将增大,故C 正确,不符合题意;D将 A 压入液体的过程,所受浮力大小随物体排开液体的体积的增大而增大,重力不变,浮力和重力之差等于对A 的压力 F,所以力 F 不断增大,故D 正确,不符合题意。故选 B。8 水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入烧杯中,待物块静止时,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。则()A甲烧杯中物块受到浮力较小B甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等C向甲烧杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直

13、增大D向乙烧杯中缓慢加水,物块受到的浮力一直减小【答案】 A【解析】【分析】【详解】A物体在甲中下沉,受到的浮力小于物体重。在乙中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;因此甲杯中物块受到浮力较小,故A 正确;B物体在甲中下沉甲物在乙中漂浮乙物则乙甲两杯中液面恰好相平,由p=gh可知,乙杯底部受到液体的压强较大,故B 错误;C若向甲杯中缓慢加盐,则甲的密度增大,当甲的密度等于物块的密度时,物块悬浮,此时浮力等于其重力,当甲的密度 .大于物块的密度时,物块漂浮,此时浮力等于其重力,因此向甲杯中缓慢加盐,物块受到的浮力不是一直增大,故C 错误;D在乙杯中漂浮时,物体受到的浮力等于物体重。向乙杯中缓慢加水,

14、盐水的密度不断减小,物体排开水的体积不断增多,当盐水密度等于物体密度时,物体悬浮,物体受到的浮力仍等于物体重力。当盐水密度小于物体密度时,物体下沉,物体受到的浮力小于物体重。物体沉入水底后,盐水密度继续减小,物体排开盐水的重力继续减小,物体受到的浮力也继续减小。故物体受到的浮力先不变后减小,故D 错误。故选 A。9 如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练过程,下列对此潜艇分析正确的是()A潜艇下潜过程中浮力不断减小B潜艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大C潜艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力D潜艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的【答案】 C【解析】【

15、分析】【详解】A潜艇下潜过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据F浮液 gV排 可知浮力不变,故 A 错误;B潜艇上浮时,未露出海面的过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据F浮液 gV排 可知浮力不变,故B 错误;C潜艇悬浮时完全浸没,排开海水体积等于潜艇的体积,根据阿基米德原理可知,所受浮力等于同体积的海水所受的重力,故C 正确;D潜艇浸没在海水中时,排开海水体积不变、海水密度不变,故浮力不会变化;根据浮沉条件可知,潜艇要上浮和下潜只能通过改变自身的重力来实现,故D 错误。故选C。10 某检验人员在盛放密度分别为 甲、 乙 、 丙 的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染

16、者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是()A血液滴在甲试管中受到的浮力最小B硫酸铜溶液中甲 密度最大C血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力D三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等【答案】 B【解析】【分析】【详解】A同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以F 甲 =F 乙 F 丙故 A 错误;B当物体密度小于液体密度时,物体漂浮,故感染者血液的密度小于甲;当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与乙 相同;当物体密度大于液体密度时

17、,物体下沉,故感染者血液的密度大于丙 ;故硫酸铜溶液中 甲密度最大,故B 正确;C血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故C 错误;D当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与乙 相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知甲 乙 丙由图知液面相平,由公式p=gh可得p 甲 p 乙 p 丙故 D 错误。故选 B。11 如图所示,在盛有水的圆柱形容器内,体积为100cm3 实心物块甲放在实心木块乙上,木块乙漂浮在水面上,木块受的浮力为F1,水对容器底部的压强为p1 ;

18、现将甲取下并浸没水中,静止时,容器对甲的支持力为N,木块静止时受的浮力为F2 ,水对容器底部的压强为 p2 ,水面深度变化 5cm。已知木块乙的质量为400g,圆柱形容器的底面积为200cm 2( g取 10N/kg ),则下列说法中正确的是()A p1p2B容器对甲的支持力 N 为2NC甲的密度为332.1 10kg/mD F1 与 F2 的差值为11N【答案】 D【解析】【分析】【详解】A甲和乙漂浮可知G甲G乙F1将物块甲取下并沉入水中静止时,木块乙仍漂浮,可知甲水乙此时乙所受浮力F乙G乙m乙 g0.4kg10N/kg=4N此时甲所受浮力F甲浮水 gV甲 1 103kg/m 310N/kg

19、100 10-6 m3 =1N甲放在实心木块乙上是排开液体的体积F1G甲G乙V 排 1水 g水 g甲取下并浸没水中,静止时排开液体的体积V排 2V甲G甲G乙V乙排水 g甲 g比较两个式子可得V排1V排 2故水面下降,根据p=gh可知,水对容器底部的压强p1p2故 A 选项错误;B排开液体体积的变化量V排1 V排 2S h200cm25cm=1000cm=1 10-3m3即G甲 G乙 -G甲G乙G甲 -V甲1 103m 3水 g甲 g水 g水 g因此G甲水 g V甲 1 10-3 m3=1 103kg/m 310N/kg 10010-6 m3 +1 10-3m3 =11N甲静止容器底时容器对甲的

20、支持力为FNG甲 - F浮甲11N-1N=10N故 B 选项错误;C甲的密度为G甲11N=1133V甲 g100 1-6 m310 kg/m10N/kg故 C 选项错误;D F1 与 F2 的差值F1F2G甲G乙G乙G甲11N故 D 选项正确。故选 D。12 如图,一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N,容器的底面积是200cm2,装有 20cm 的水现将高为10cm、底面积为80cm2 的圆柱物体A 轻轻放入水中(假设物体A 在液体中始终保持竖直),待静止后A 漂浮在水中,此时物体A 有 9cm浸在水面下;再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶),直到A 刚好浸没已知:水的密度为1g/

21、cm 3 ,油的密度为0.8g/cm 3.则下列说法错误的是A物体 A 漂浮在水面时,容器底对水平面的压强为2660PaB从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中,物体A 克服自身重力做功0.1152JC当 A 刚好浸没静止时,浸入水中的体积为400cm3D从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中,液体对容器底部的压强变化量为240Pa【答案】 B【解析】【分析】【详解】A容器内水的体积:V 水 =Sh 水 =200cm23 20cm=4000cm,容器内水的质量:m 水=水 V 水 =1g/cm33 4000cm=4000g=4kg,容器水的重力:G 水=m 水 g=4kg10N/kg=40

22、N,物体 A 排开水的体积:V排 =S浸 =80cm23-4 3,Ah 9cm=720cm=7.210m物体 A 受到的浮力:33-43F 浮 =水 gV 排 =110kg/m 10N/kg 7.2 m10=7.2N,因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物体A 的重力:GA =F 浮 =7.2N,容器底对水平面的压力:F=G 容 +G 水 +GA=6N+40N+7.2N=53.2N ,容器底对水平面的压强:F53.2N2 =2660Pa,p=200 10-4mS故 A 正确,不符合题意;BC向容器中加油直到A 刚好浸没时,排开水和排开油的体积之和:23-43V 排总 =VA=SAhA

23、=80cm 10cm=800cm=8 10m,设此时物体 A 排开水的体积为V 排,因物体 A 受到的总浮力和自身的重力相等,所以, gV排+ g(V排总-V排)=GA,水油3333-4 3排 ) =7.2N,1 10kg/m排 +0.8 10 10N/kg(8 10m -V 10N/kg Vkg/m-4 33,V排 =410m =400cm此时物体 A 浸入水中的深度:V排= 400cm3=5cm,h 浸 =SA80cm2物体 A 排开水体积减少的量:333V 排 =V 排 -V 排 =720cm,-400cm =320cm则物体 A 排开水体积减少导致水面下降的高度:h 下 =V排320c

24、m 3=1.6cm,S200cm 2两种情况下液面的变化如图所示所以,物体A 上升的高度:h 上=h 浸-h浸-h 下 =9cm-5cm-1.6cm=2.4cm=0.024m,从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中,物体A 克服自身重力做功:W=GAh 上 =7.2N0.024m=0.1728J,故 B 错误,符合题意, C 正确,不符合题意;D从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中,加油的体积:V 油=( S-SA)( hA-h 浸 )=( 200cm2-80cm 2)( 10cm-5cm ) =600cm3,加油的质量:m 油 =油 V 油 =0.8g/cm33, 600cm=480g

25、=0.48kg则液体对容器底部的压力的增加量:F=G 油 =m 油 g=0.48kg 10N/kg=4.8N,液体对容器底部的压强变化量:p= F4.8N=240Pa,S200 10故 D 正确,不符合题意13 如图所示,将重为 5N 的小球挂在弹簧测力计下,当小球的一半体积浸在水中时,测力计示数为 2N。下列说法正确的是( )A小球的体积为400cm3B小球的密度为1. 25g/cm 3C剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为5ND缓缓向下移动弹簧测力计,小球对测力计的拉力最小可达到1N【答案】C【解析】【分析】【详解】A由题知,小球受到的浮力F浮GF示5N2N3N由 F浮液 gV

26、排 得,小球排开液体的体积F浮3N3 10 4 m3300cm3V排水 g 1 103 kg / m3 10N / kg小球的体积V2 300cm3600cm3故 A 错误;B由 G mg 得,小球的质量是G5N0.5kg 500gm10N/kgg小球的密度m500g0.83/cm30.83 103 kg/m 3V600cm3故 B 错误;C由于小球的密度小于水的密度,所以当剪断悬吊小球的细线后,小球最终漂浮,此时小球受到的浮力等于重力等于 5N,故 C 正确;D缓缓向下移动弹簧测力计,当小球全部浸没时受到的浮力F浮液 gV排1 103 kg/m3 10N/kg6 10 4 m36N由于此时受

27、到的浮力大于小球的重力,所以物体将上浮,小球对测力计的拉力最小为0N,故 D 错误。故选 C。14 鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F 随着加水量m 的变化图像可能是图中的()ABCD【答案】 D【解析】【分析】鸡蛋漂浮在水面上,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入清水,盐水的密度减小,当鸡蛋密度与盐水密度相同时,鸡蛋悬浮,浮力还等于鸡蛋的重力,随着清水的逐渐加入,盐水的密度逐渐减小,鸡蛋逐渐下降,当完全浸没后鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力逐渐减小。【详解】加入清水的过程中,当鸡蛋漂浮和悬浮时,所受浮力等于鸡蛋的重力,则浮力不变;

28、鸡蛋完全浸没后随着盐水密度减小,但鸡蛋排开水的体积不变,根据公式鸡蛋所受浮力逐渐减小,但浮力最小为排开水的重,不会减小为变。故选 D。F浮液 gV排 可知,0,所以浮力最终趋于不15 如图甲,圆柱形薄壁玻璃杯A、实心物体B 在柱形容器的水中处于静止状态,此时细线拉直(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50cm3,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;t 1 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4N33B物

29、体的密度为3 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 ,那么容器对桌面的压强减少50Pa【答案】【解析】【分析】C(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

30、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GA F拉3N 1N 4N ,故 A 正确,不符合题意;B对物体 B 进行受力分析,则有GBFB浮F拉水 gVBF拉1.0 103kg/m310N/kg 50 10-6m 31N 1.5N ,根据 GmggV 可知,物体B 的密度:BGB1.5N10 -6 m33 103 kg/m 3,gVB10N/kg 50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 0.5N0.5N ,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

31、kg/m350cm3 ,水 g1.010N/kg103 kg/m3水面降低的高度:hV50cm31cm 0.01m ,SA50cm2则减少的压强: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:VSh 50cm 21cm50cm3A,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16 如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将A升高C不变B降低D无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】石头在船上,船和石头受到的浮力:F浮

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