中考物理全国精选功功率机械能全解析.docx
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中考物理全国精选功功率机械能全解析
中考物理(全国精选):
功功率机械能(全解析)
一、单选题
1.(2021·上海八年级期中)如图所示的四种情境中,力对物体做了功的是( )
A.
未能把石块推动B.
水平地面上推行车子
C.
举着杠铃原地不动D.
头顶着重物水平行走
【答案】B【详解】
A.未能把石块推动,给石块一个力的作用,但石块没有移动距离,力对石块没有做功,故A不符合题意;B.水平地面上推行车子,人给车一个向前的力,车向前移动了距离,人对车做功,故B符合题意;C.举着杠铃原地不动,人给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做功,故C不符合题意;D.头顶着重物水平行走,人给重物一个向上的力,重物向上没有移动距离,人对重物没有做功,故D不符合题意。
故选B。
2.(2021·吉林九年级一模)如图所示,物流机器人用气动吸盘抓取箱子后静止在空中,此时下列说法正确的是( )
A.机器人正在对箱子做功
B.箱子只受到重力作用
C.机器人静止时,没有惯性
D.机器人的轮子凹凸不平,是为了增大摩擦
【答案】D【详解】
A.机器人给箱子一个力,但是箱子没有动,即箱子没有沿力的方向移动距离,所以机器人对箱子不做功,故A错误;B.机器人用气动吸盘抓取箱子后静止在空中,箱子受到自身重力和吸盘对它的吸力,故B错误;C.惯性是物体本身的属性,所以物体任何时候都具有惯性,故C错误;D.机器人的轮子凹凸不平,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D正确。
故选D。
3.(2021·山东淄博市·九年级一模)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动,在相同水平面上两次拉动同一木块得到的
关系图像如图乙。
第1、2两次弹簧测力计示数分别为
;如果运动时间相同,拉力所做的功分别为
。
下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A【详解】
BC.每一次木块都在做匀速直线运动,故木块处于平衡态,木块在水平方向上受到了拉力与摩擦力,故拉力与摩擦力的大小相等,而不论是第一次还是第二次,拉力都等于摩擦力,故两次的拉力的大小相同,故BC错误;AD.如果运动时间相同,拉力所做的功分别为
,时间相同时,第二次的速度大,故第二次的路程远,而拉力相同,故
,故A正确,D错误。
故选A。
4.(2021·全国八年级课时练习)关于功率,下列说法中正确的是( )
A.从P=
可知,功率跟功成正比,所以只要做功多,功率就大
B.从P=
可知,功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
C.功率大的机器比功率小的机器做功多
D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大
【答案】D【详解】
A.功率的大小是做功的多少和做功的时间共同影响;仅做功多功率不一定大,故A错误;
B.功率的大小是做功的多少和做功的时间共同影响,仅时间短功率不一定大,故B错误;
C.功率是表示物体做功快慢的不是表示做功多少的,故C错误;
D.由公式P=
,已知做功的时间相同,甲做的功多,乙做的功少,所以甲的功率比乙的功率大,故D正确。
故选D。
5.(2021·全国九年级专题练习)2018年6月29日,一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国。
在这20s内,朱墨岩登台阶的平均功率接近( )
A.5.5W
B.55W
C.550W
D.5500W
【答案】C【详解】
这个战士和女士的总重力为G总=m总g=(60kg+60kg)×10N/kg=1200N
一级台阶大约20cm,那么这个战士做的功为W=G总h=1200N×(0.2m×60)=14400J
它的平均功率为P=
=720W
故C最接近。
故选C。
6.(2021·广东清远市·九年级期末)下列关于功和功率的说法,正确的是( )
A.机器的功率越大,做的功越多B.机器做的功越少,功率越小
C.机器的功率越小,做功越慢D.挖掘机的功率越大,所挖的土就越多
【答案】C【详解】
A.机器的功率越大,做功越快,但是由于时间不确定,做功多少就不确定,故A错误;
B.功率的大小由功和时间共同决定,故B错误;C.功率是描述做功快慢的物理量,机器的功率越小,做功越慢,故C正确;D.挖掘机的功率越大,说明挖土越快,挖土的多少还与挖土时间有关,故D错误。
故选C。
7.(2021·重庆市万州高级中学九年级期中)2021年4月12日万州中学45届田径运动会如期召开,如图是运动员跳高的场景,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中受到重力和空气阻力,这是一对平衡力
B.运动员在离开地面之后能够继续飞行是因为受到惯性的作用
C.运动员的鞋子底面有较深的花纹是通过增大压力来增大摩擦力的
D.运动员队员上升的过程中,重力势能增加
【答案】D【详解】
A.运动员在空中受到重力和空气阻力,重力大于空气阻力,这是一对非平衡力,故A错误;B.运动员在离开地面之后能够继续飞行是因为运动员有向前运动的惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;C.运动员的鞋子底面有较深的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故C错误;D.运动员队员上升的过程中,所处的高度增加,重力势能增加,故D正确。
故选D。
8.(2021·广西贵港市·九年级一模)花样滑冰是一种兼具速度和力量的竞技运动,我国花样滑冰动员在冬奥会上取得优异成绩。
赛场上,运动员在滑行、跳跃、转弯、抛掷过程中,下列说法正确的是( )
A.被抛向空中的运动员,上升到最高点所受合力不为零
B.运动员快速滑行后,在跳跃过程中重力势能不变
C.运动员转弯过程中,其运动状态未发生改变
D.停止蹬地后,运动员最终停下来,说明力是维持物体运动的原因
【答案】A【详解】
A.被抛向空中的运动员,是由于只受到重力的作用,所以到最高点时合力不为0,故A正确;B.跳跃过程中,由于高度变大,人的重力势能增大,故B错误;C.运动员转弯时,运动方向改变了,所以运动状态改变,故C错误;D.蹬地后,运动员最终停下来,说明力是改变物体运动的原因,故D错误。
故选A。
9.(2021·江苏苏州市·八年级期中)如图所示,游戏“愤怒的小鸟”是用弹弓把小鸟对准怪物打过去,下列说法中错误的是( )
A.被弹射出去的小鸟在空中继续受到弹力的作用
B.橡皮筋伸得越长,产生的弹力越大
C.伸长的橡皮筋具有弹性势能
D.小鸟飞出后会不断下落是受到了重力的作用
【答案】A【详解】
A.弹力的施力物体和受力物体应相互接触且发生弹性形变,被弹弓弹出后的小鸟,与橡皮筋没有接触,所以只受重力的作用,故A错误,A符合题意;B.弹性势能与物体的材料和形变量有关,橡皮筋伸长的过程中,形变量越来越大,产生的弹力越大,故B正确,B不符合题意;C.橡皮筋受力伸长,力使橡皮筋发生形变,对橡皮筋做了功,使伸长的橡皮筋具有弹性势能,故C正确,C不符合题意;D.重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力,小鸟飞出后受到向下的重力作用,所以不断下落,故D正确,D不符合题意。
故选A。
10.(2021·甘肃九年级一模)“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示。
小车从相糙斜面上某高度由静止开始释放,撞击静止于水平面上的木块,将木块推出一段距离。
不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A.小车动能的大小是通过推动木块移动的距离来反映的
B.小车释放的高度越高,小车推动木块移动的距离越长
C.小车在斜面向下运动的过程中,动能增加,势能减小,机械能守恒
D.若木板的表面光滑且足够长,木块被撞击后最终做匀連直线运动
【答案】C【详解】
A.在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的,采用的是转换法的思想,故A正确,A不符合题意;B.由于动能的大小与物体的质量和速度有关,小车释放的高度越高,小车到达斜面底端速度越大,具有动能越大,小车推动木块移动的距离越长,故B正确,B不符合题意;C.小车在斜面上向下运动的过程中,动能增加势能减小,但是斜面粗糙,需要克服阻力做功,机械能减小,故C错误,C符合题意;D.若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,木块被撞击后将做匀速直线运动,故D正确,D不符合题意。
故选C。
11.(2021·昆明市·云南师大附中九年级月考)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F、如图甲所示;F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。
以下说法正确的是( )
A.
时,木块受到的摩擦力是0
B.在
内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为
C.在
内,拉力F的功率为
D.在
内,木块的机械能保持不变
【答案】C【详解】
A.由图乙可知,物体在t=1s时受到的拉力为3N,由图丙可知此时物体处于静止状态,所以受到的摩擦力等于拉力为3N,故A错误;B.由图乙可知,物体在4~6s内受到的拉力为5N,由图丙可知4~6s内物体做匀速运动直线运动,在4~6s内受到的摩擦力等于此时的拉力为5N;由图乙可知在2~4s内,物体做加速直线运动,接触面粗糙程度、受到的压力不变,所以在2~4s内受到的摩擦力为5N。
故B错误;C.由图乙可知,物体在4~6s内受到的拉力为5N,由图丙可知4~6s内物体做速度为2m/s的匀速运动直线运动,此时拉力的功率P=Fv=5N
2m/s=10W故C正确;D.在2~6s内,木块受到拉力和摩擦力的作用,2~4s内物体做加速运动,速度增加,机械能增加;在
内物体做匀速直线运动,机械能不变,故D错误。
故选C。
二、多选题
12.(2021·山东济南市·九年级一模)2021年3月26日,济南地铁2号线初期运营。
下列与地获有关的物理知识,正确的是( )
A.图甲中在地铁线两侧安装隔音屏障,是在传播环节防治噪声
B.图乙中我们认为飞驰的列车中坐着的乘客是静止的,是以车厢为参照物
C.图丙中我们可以在站台的玻璃屏蔽门上看到候车乘客的像,是光的反射形成的实像
D.图丁中地铁匀速爬坡过程中,其动能不变,重力势能增加
【答案】ABD【详解】
A.防治噪声有三种途径,在声源处、在传播过程中、在人耳处,图甲中在地铁线两侧安装隔音屏障,是在传播过程中防治噪声,故A正确;B.乘客随列车一起运动,图乙中我们认为飞驰的列车中坐着的乘客是静止的,是以车厢为参照物,故B正确;C.平面镜成像原理是光的反射,所成像为虚像,图丙中我们可以在站台的玻璃屏蔽门上看到候车乘客的像,是光的反射形成的虚像,故C错误;D.图丁中地铁匀速爬坡过程中,因为速度不变,所以动能不变,因为爬坡高度增加,故重力势能增加,故D正确。
故选ABD。
13.(2021·北京延庆区·九年级零模)第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年由北京市和张家口市联合举办。
冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,很有观赏性。
如图所示,在某次比赛过程中,运动员将冰壶投掷出去,冰壶在水平冰面上做减速运动,若不考虑空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.冰壶在水平冰面运动的过程中,所受的合力不为零
B.掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性
C.冰壶在水平冰面运动的过程中,所受的重力做了功
D.冰壶在水平冰面运动的过程中,具有的动能减小,机械能不变
【答案】AB【详解】
A.冰壶在水平冰面上做减速运动,冰壶受到非平衡力作用,合力不为零,故A正确;
B.开始冰壶和手一起运动,冰壶脱离手后,冰壶由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,故B正确;C.冰壶在水平冰面运动的过程中,所受重力竖直向下,冰壶向下没有移动距离,所以重力对冰壶没有做功,故C错误;D.冰壶在水平冰面运动的过程中,冰壶没有发生弹性形变,不考虑弹性势能;冰壶的质量不变,速度减小,动能减小;冰壶质量不变,高度不变,重力势能不变;冰壶的动能减小,重力势能不变,所以机械能变小,故D错误。
故选AB。
三、双选题
14.(2021·新乡市·河南师大附中九年级月考)如图是魏华同学在体育考试“原地掷实心球”项目测试中球从出手到落地的过程情景,不计空气阻力。
关于实心球离开手后的运动过程,下列说法不正确的是( )
A.在上升过程中,魏华对实心球做功B.在上升过程中,实心球受到的力的方向竖直向下
C.在下落过程中,实心球的机械能变小D.在下落过程中,实心球所受的重力做功越来越快
【答案】AC【详解】
A.在上升过程中,球离开了魏华的手后,手对球没有作用力,魏华对实心球没有做功,故A错误,A符合题意;B.在上升过程中,不计空气阻力,实心球受到重力,力的方向竖直向下,故B正确,B不符合题意;C.由于不计空气阻力,所以整个过程中球的机械能是守恒的,即机械能保持不变,故C错误,C符合题意;D.在下落过程中,重力势能转化为动能,速度越来越快,由
可知,重力的大小不变,实心球所受的重力做功越来越快,故D正确,D不符合题意。
故选AC。
15.(2021·郑州市第三十七中学九年级一模)如甲图所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短,从a至c处的过程中,小球在b处速度最大,小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如乙图所示,不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球在ab段所受弹力大于重力,处于加速运动阶段
B.小球在b点时受到的弹力等于自身重力,速度最大
C.小球在bc段所受弹力大于重力,处于减速运动阶段
D.小球在c点速度为零,处于平衡状态
【答案】BC【详解】
A.小球在ab段时,弹簧的形变量较小,小球受到竖直向上的弹力小于自身竖直向下的重力,合力向下,所以小球做向下的加速运动,故A错误;B.小球在b点时,小球受到竖直向上的弹力等于自身竖直向下的重力,合力为零,此时小球的速度最大,故B正确;C.小球在bc段时,弹簧的形变量较大,小球受到竖直向上的弹力大于自身竖直向下的重力,合力向上,所以小球做向下的减速运动,故C正确;D.小球在c点时,弹簧的形变量最大,小球受到竖直向上的弹力大于自身竖直向下的重力,合力向上,所以小球在c点时受到的弹力和小球自身重力不是一对平衡力,处于非平衡状态,故D错误。
故选BC。
四、填空题
16.(2021·湖北武汉市·八年级期中)如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,小球离开地面由于______继续斜向上运动,运动到最高点M,小球速度方向是水平向______,从最高点落向地面过程中由于受重力,小球速度______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】惯性右增大
【详解】
[1]小球离开地面时具有斜向上的速度,由于惯性继续斜向上运动。
[2]运动到最高点M,小球速度不为零,还有一个水平向右的速度。
[3]小球落向地面的过程中,重力势能转化为动能,小球速度增大。
17.(2021·河北石家庄市·九年级一模)如图所示,当运动员从高处下落时,感觉蹦床是运动的,是以______为参照物;在接触蹦床之前,运动员的________能转化为动能;从接触蹦床到离开蹦床的过程中,蹦床弹性势能的变化情况是_______。
【答案】自己重力势先增大后减小
【详解】
[1]当运动员从高处下落时,蹦床相对于自己的位置发生改变,以蹦床为参照物,感觉蹦床是运动的。
[2]在接触蹦床之前,运动员的质量不变,速度越来越大,动能变大,高度变小,重力势能变小,重力势能转化为动能。
[3]接触蹦床到蹦床最低点时,蹦床的弹性形变程度增大,弹性势能增大,从最低点上升到刚好离开蹦床的过程中,蹦床形变变小,弹性势能减小,从接触蹦床到离开蹦床的过程中,蹦床弹性势能先增大后减小。
18.(2021·上海八年级期中)如图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以1m/s的速度匀速运动了2米,弹簧测力计的读数为8牛(不计滑轮重和摩擦),F所做的功为________焦;力F的功率为_________瓦;物体A的动能将_______。
(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
【答案】3216不变
【详解】
[1]拉力移动的距离s=2m×2=4mF所做的功为W=Fs=8N×4m=32J
[2]力F的功率为P=2Fv=2×8N×1m/s=16W[3]速度不变,所以动能不变。
五、实验题
19.(2021·江西九年级一模)
(1)小强在“探究影响动能大小的因素”实验时,用质量分别为m、2m的两个钢球做了如图所示的实验,虚线位置为木块滑动—段距离后停止的位置。
①让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下是为了______;
②比较甲、丙两图进行的实验,可得出结论______;
③同桌小红根猪乙、丙两图得出结论,物体的动能大小与质量有关,她的看法______(选填“正确”或“错误”):
(2)周末,小强和小红在小强家玩魔方,在洗魔方时,发现魔方漂浮在水面上。
他们突发奇想,能不能利用浮力测出魔方的平均密度。
经过讨论,他们用透明破璃水杯盛适量的水,再找来一个三角板,仅用两个测量步骤,再代入表达式中计算,很轻易地完成了实验。
聪明的你,请帮他们①写出测量步骤(用符号表示测得的物理量)。
②用测得的物理量符号和已知的物理量符号写出测魔方密度的最后计算达式。
步骤一:
______;
步骤一:
______出果,将魔方慢慢涌入水中,测出密度的最后计算达式______。
【答案】使小球达到斜面底部时的初速度相同物体质量相同时,速度的越大,动能越大错误用三角板测出魔方棱长a用三角板测出魔方漂浮在水面上时露出水面的高度h
【详解】
(1)[1][2][3]让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下,重力做的功相同,故滑下来时动能相同,即到达底端时初速度相同,故是为了使小球达到斜面底部时的初速度相同;初速度相同,质量不同,质量大,对外做功越多,推动木块运动的距离越远,故结论为物体质量相同时,速度的越大,动能越大;同桌小红根猪乙、丙两图得出结论,有多个变量,质量不同,到达水平面的初速度不同,故看法是错误的。
(2)[4][5][6]先用三角尺测出魔法的长a,即可以求出体积;再将魔方放入水中,漂浮,测出露出水面的深度为h,则可以求出魔方排开液体的体积为
;则魔方所受的浮力为
由于漂浮,浮力等于重力,故可以列出等式
联立两式即可得出
整理即可得出
故魔法的密度为
。
六、计算题
20.(2021·河南南阳市·九年级一模)随着社会的发展与科技的进步,环保节能的家庭电动小汽车越来越普及。
已知某型号国产电动小汽车质量m=1000kg,每个车轮与地面接触面积约为150cm2,在水平路面上匀速行驶时所受阻力恒为汽车重力的0.1倍。
取g=10N/kg。
求:
(1)当车上乘坐4人,总质量为200kg,静止时小汽车对路面的压强;
(2)小汽车以30m/s的速度在水平路面上匀速行驶时牵引力的功率;
(3)小明一家开车去郑州时,在高速公路上看到如图所示的标牌,在不违规的前提下,从标牌处到郑州最少需要多长时间?
【答案】
(1)
;
(2)
;(3)1.25h
【详解】
(1)静止时小汽车压力和重力相等为F=m总g=1200kg×10N/kg=1.2×104N
小汽车对路面压强为
(2)牵引力的功率为
(3)最少需要时间为
21.(2021·山西晋中市·九年级期中)如图甲所示的地面清洁机器人,重为25N,静止对水平地面压强是2500Pa,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度关系如图乙所示。
求:
(1)该机器人与水平地面的接触面积是多少?
(2)该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?
【答案】
(1)0.01m2;
(2)180W
【详解】
解:
(1)该机器人在水平地面,则它对水平地面的压力F=G=25N
由
可得,该机器人与水平地面的接触面积
(2)由图乙可知,该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时,其水平推力F推=300N
则水平推力的功率
22.(2021·山东济南市·)
(1)体育课上用的某种实心铅球,质量是4.2kg,体积为6×10-4m3求该实心铅球的密度。
(2)定制公交为疫情期间人们的出行提供了便捷的安全保障,如图所示是某校为参加体育中考定制的一辆新能源汽车,汽车和师生的总质量为1.5×104kg,这辆汽车从学校出发,沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶了20min到达考试地点,汽车发动机的功率是5×104W。
取g=10N/kg,通过计算回答:
①汽车和师生的总重力是多少牛?
②学校离考试地点的距离是多少米?
③这辆汽车从学校到考试地途中,发动机做的功是多少焦?
【答案】
(1)7×103kg/m3;
(2)①1.5×105N;②1.2×104m;③6×107J
【详解】
解:
(1)实心铅球的密度
(2)①汽车和师生的总质量为1.5×104kg,总重力为
②学校离考试地点的距离
③发动机做的功
七、综合题
23.(2021·全国九年级专题练习)请你阅读下面的短文,回答问题:
飞机当船开!
水陆飞机首飞成功
我国自主研制的全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,于2017年12月24日在广东珠海成功首飞。
AG600飞机是一机多型多用途飞机,它填补了我国大型水陆两栖飞机的空白,为我国应急救援体系建设奠定了坚实的基础。
AG600的最大起飞质量为53.5吨,机体总长36.9米,翼展38.8米,最大巡航速度460km/h。
AG600满足了我国森林灭火和水上救援的迫切需要。
AG600飞机具有出动迅速、到达灭火区域速度快、小时投水量大、灭火效率高、覆盖范围广等诸多优点,可快速到达火灾地点,及早扑灭火源,是一种十分理想的灭火工具。
AG600最大载水量为12吨,20秒内可一次汲水12吨,飞行最低高度为300m,单次投水救火面积可达4000余平方米,可单次齐投12吨水,也可以分批次投水;并可为被困人员和其他灭火人员及灭火机械开辟进出火区的安全通道。
AG600除了是“灭火能手”,还是远海“救护高手”。
AG600飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落,在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员,提供了开展中远海距离水上救援工作的保证。
(1)AG600在水平匀速飞行过程中,飞机的牵引力和空气阻力是一对_____力;
(2)AG600最大载水量为12吨,则一次汲水的重力为_____N,将其提升到飞行最低高度300m,需要对水做功_____J;(g=10N/kg)
(3)飞机降落浮在水面施救时,受到的浮力_____飞机的重力;(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(4)飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面_____,从而形成向上举力;
(5)在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中,飞机应该在到达着火点正上方投放,还是提前或退后投放?
请你运用所学的物理知识加以解释。
(___)
【答案】平衡1.2×1053.6×107等于空气流速小提前投放;见解析
【详解】
(1)[1]AG600在水平匀速飞行过程中,水平方向上受到牵引力和空气阻力,这两个力是平衡力。
(2)[2]AG600最大载水质量:
m=12t=1.2×104kg,
水的重力:
G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N
[3]将其提升到飞行最低高度300m,需要对水做功:
W=Gh=1.2×105N×300m=3.6×107J
(3)[4]飞机降落浮在水面上,飞机受到的浮力等于飞机受到的重力。
(4)[5]飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面空气流速小,机翼下
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