天津市自立中学运动和力单元专项综合训练.docx
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天津市自立中学运动和力单元专项综合训练
天津市自立中学运动和力单元专项综合训练
一、选择题
1.如图卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,它在大气层外运行,假若卫星运动到远地点位置时所有外力消失,那么卫星将会( )
A.在远地点静止B.沿远地点切线方向做匀速直线运动
C.落回地球D.仍然会沿着原来的椭圆轨道匀速运行
2.如图甲所示,相同的两物块A、B叠放在粗糙程度相同的水平地面上,在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为f1,若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则( )
A.f1=0N,F2=20NB.f1=10N,F2=20N
C.f1=20N,F2=40ND.f1=10N,F2=40N
3.如图甲所示装置,其中心固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球。
一开始小球和装置一起沿某一水平方向做匀速直线运动,某时刻装置突然停止,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图乙所示,请由此判断装置是向哪个方向运动( )
A.西南B.东南C.东北D.西北
4.如图所示,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,下列说法正确的是()
A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对平衡力
B.乙物体受到的重力与桌面对它的支持力是一对相互作用力
C.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
D.乙对甲的支持力和甲受到的重力是一对平衡力
5.超市里,小明用水平方向的力,推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是
A.购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力是一对平衡力
B.购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力是一对平衡力
C.购物车所受的重力与购物车对地面的压力是一对相互作用力
D.购物车对小明的力与地面对小明的摩擦力是一对相互作用力
6.公共汽车在平直的公路上匀速行驶,站在车里的人在水平方向上
A.受到向前的摩擦力B.受到向后的摩擦力
C.不受力D.受到汽车对它的牵引力.
7.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法不正确的是()
A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力
B.2~4秒物体受到的摩擦力是2N
C.4~6秒物体受到的摩擦力是2N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
8.一只手握住甲、乙两个核桃,逐渐增大握力,发现甲核桃碎裂时乙核桃完好,下列有关两核桃相互挤压时的说法正确的是( )
A.甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
B.甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变
C.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力都是弹力
D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
9.若物体不受任何外力作用,则该物体( )
A.一定做匀速直线运动
B.运动状态可能改变
C.一定静止
D.可能做匀速直线运动
10.如图的装置中,甲物体重5N,乙物体重3N.甲、乙均保持静止状态.不计弹簧测力计及绳重,则下列说法正确的是
A.甲受到的合力为2NB.乙受到的合力为2N
C.甲对地面的压力为2ND.弹簧测力计的示数为2N
二、填空题
11.小龙让质量、底面积相等的A、B两个长方体木块以如图方式放在同一长木板上,用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动。
他测出的数据如图所示,则F3=_______N,B的表面比A的表面_________(填“光滑”或“粗糙”)。
12.如图,瓶子和水的总重为3N,手握住瓶子力为4N时,瓶子静止不动时,手对瓶子的摩擦力的方向为_____,当手握瓶子的力增大到10N时,瓶子仍然静止不动,此时手对瓶子的摩擦力大小为_____N。
13.小孩盘腿坐在两端支起的木板上,使木板发生弯曲,是力______的作用效果。
小孩受到支持力和他受到的重力是一对______(填“平衡力”或“相互作用力”);自行车的轮胎上刻有花纹是为了______(填“增大”或“减小”)摩擦;工人师傅在砌墙时利用了重力的方向始终是______的道理来保证墙壁与地面垂直。
14.一跳伞运动员和伞的总质量为70kg,张开伞一段时间后以5m/s的速度竖直匀速下降,这时运动员(包括伞)受到的阻力为____________N,阻力的方向是____________.(g取10N/㎏)
15.如图是航天员王亚平在太空做的一个实验:
她将小球拉到一定高度并拉直细线,放手后发现小球悬停在空中.然后轻轻拨动小球,小球便不停地绕O点转动,若转动中突然剪断细线,小球将会做______运动,这是由于小球具有_______.
16.如图在水平地面上用甲、乙两个弹簧秤分别向左、右两边拉物体M,使M匀速向右运动,如果甲的示数为10N,乙的示数为15N,则M______(选填“平衡”或“不平衡”),M受到的摩擦力大小为______N,方向是______(选填“水平向左”或“水平向右”)。
17.自行车车轮的外表面都有凹凸不平的花纹,这是为了增大______力。
18.如图所示,小新用力推动木箱在水平地面上向右匀速直线前进,则木箱受到______对平衡力,木箱受到的阻力为________N。
19.小明踢足球时脚感觉到疼,说明______;球离开脚能继续向前飞行的原因是因为球______;飞行中球最终落向地面是由于受到______作用。
20.如图所示,重为10N的物块在F=4N的水平拉力作用下,沿粗糙程度相同的水平面由A点匀速运动到B点,此时撤去拉力,物块继续向前运动,经过C点,最终在D点停下。
物块在AB段所受的摩擦力大小为______N;撤去拉力后,物块还能继续往前运动一段距离,原因是______;物块在BC段所受的摩擦力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)在AB段所受的摩擦力;最终物块停止运动,主要原因是______。
三、实验题
21.某同学用如图甲的装置探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)他用弹簧测力计水平拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做_____直线运动。
这样做的目的是_____,实验时,该同学记录的部分数据如表所示。
序号
木块放置情况
木板表面情况
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
平放
木板
6
1.2
2
平放
木板
8
1.6
3
平放
木板
10
2.0
4
平放
木板上铺棉布
6
1.8
5
平放
木板上铺毛巾
6
3.0
(2)分析序号_____三组数据可知:
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;分析序号1、4、5三组数据可以得出的结论是:
当_____相同时,_____越大,滑动摩擦力就越大。
(3)该同学对实验装置进行了改进,如图乙所示,改进后装置的优势是_____。
22.在研究“阻力对物体运动的影响”时,我们使用不同的材料做了如图所示的三次实验。
(1)为了使小车在进入水平面时初速度相同,在三次实验中应让小车从同一斜面的____由静止开始下滑;
(2)实验表明:
表面越光滑,小车运动的距离越_________(选填“远”或“近”),这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越____________(选填“快”或“慢”)
(3)进而推理得出:
如果小车不受阻力,它将__________。
英国物理学家_________在前人基础上,研究了大量实验事实,提出了惯性定律。
23.实验小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,如图甲、乙所示,分别将木块A平放在木板表面、毛巾表面,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,后记录读数;然后如图丙所示,在木板表面的木块A上放一钩码,匀速拉动木块A,记录弹簧测力计的示数。
图1
(1)由_____图可以探究滑动摩擦力与压力大小的关系;
(2)由图甲、乙两图可知:
_____;
(3)交流讨论时发现:
在实验中很难使木块做匀速直线运动。
于是设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是长木板_____;当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为_____N。
(4)实验拓展:
如图2中甲所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示。
则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为_____N。
24.如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:
滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
猜想二:
滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关;
猜想三:
滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小有关;
(1)如图甲,实验时用弹簧测力计拉着铜块沿____方向做____运动,弹簧测力计示数如图乙所示.此时,铜块受到的摩擦力是____N.
(2)比较甲、丙两图,可得到的结论是________________.
(3)图丙、丁中铜块和木块叠在一起的目的是使____相同,比较丙、丁两图可得出滑动摩擦力的大小与________有关.
(4)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2;
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力的大小分别为ƒ1和ƒ2;
③比较
和
大小关系,获得结论.(提示:
此时物块对木板的压力大小与重力大小相等)
a.老师肯定了小明的方案,因为:
路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即_________下的滑动摩擦力,反映了_______.
b.我们学过的利用“比值法”定义的物理量还有_________.
(5)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上质量为m的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积为V,则滑块A受到的摩擦力ƒ=___.(用字母表示滑块A受到的摩擦力ƒ,水的密度为ρ水)实验中选择一次性塑料杯的原因是:
________________.
25.小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时。
⑴如图甲所示,图示操作中的错误是______。
纠正该错误后,小明用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,这是应用了______知识。
⑵如图乙所示,老师给聪明的小明提供了两个同种材料制成的正方体A和B(各面粗糙程度均相同,且都带有拉环),并巧妙地用定滑轮改变了拉力的方向进行实验。
请你与小明一起参加探究:
①如图,当匀速拉动B时,读出弹簧测力计的示数F1;
②将A叠放在B上,再匀速拉动B时,读出弹簧测力计的示数F2;发现F2>F1,这说明______。
③只利用给定的实验器材,______(选填“能”或“不能”)探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
④小明想要继续探究滑动摩擦力与接触面积的关系,他用如图所示的装置分别匀速拉动正方体A和B来测量它们所受到的滑动摩擦力。
他发现“匀速拉动体积大的物体A时,所用的拉力大”,于是他认为“接触面积大的物体所受的摩擦力大”。
老师指出小明的做法欠妥,请你利用给定的实验器材,在步骤②的基础上,帮助小明完成以下探究:
将______(填A和B的位置关系),再匀速拉动______时,读出弹簧测力计的示数F3;测量结束后,你将如何分析数据,以判断小明的观点是正确的还是错误的:
______。
⑶某同学在实验中还发现:
在木块还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动木块为止.该现象表明:
物体在静止时也可能受到______力的作用,且该力的大小与弹簧测力计的拉力大小_______。
四、解答计算题
26.每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到南方滩涂越冬。
如图所示,一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔,作出此过程中空气对它作用力的示意图。
(______)
27.如图所示,物体A置于小车上,随小车一起在平直路面上向右运动。
当小车遇物体B受阻停止后,物体A在小车上仍向右运动,且速度越来越慢,请在图中画出这一过程中物体A所受力的示意图(忽略空气阻力)。
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一、选择题
1.B
解析:
B
【详解】
卫星运动到远地点时,其速度不为零,方向是沿远地点切线的,所以当此时所有外力消失,卫星会保持原来的运动状态不变,即沿远地点切线方向做匀速直线运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.A
解析:
A
【详解】
在甲图中,物体A、B在20N的水平拉力作用下,一起作匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0,即
f1=0N
物体A受到的推力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于推力的大小,也为20N;在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力的大小也为20N.即
F2=20N
故A正确,BCD错误。
故选A。
3.A
解析:
A
【详解】
假设装置是向西南方向运动的,某时刻装置突然停止,小球由于惯性,还会继续向西南方向运动,这与图乙的运动相符合,所以该装置向西南方向运动符合题意,故选A。
4.D
解析:
D
【解析】
【详解】
A.甲对乙压力的大小等于甲重力的大小,桌面对乙支持力的大小等于甲乙的重力之和,因此二力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.桌面对乙支持力的大小等于甲乙的重力之和,与乙受到重力的大小相比,二力大小不相等,且作用在同一个物体上,因此不是一对相互作用力,故B错误;
C.甲对乙的压力的大小等于甲物体的重力的大小,桌面对乙支持力的大小等于甲乙的重力之和,这两个力大小不相等,作用在同一物体上,因此二力不是相互作用力,故C错误;
D.乙对甲的支持力和甲受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故D正确。
5.B
解析:
B
【解析】
【详解】
A.购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力,这两个力不是同一个受力物体,不是平衡力。
说法错误。
B.购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力,这两个力受力物体都是购物车,两个力的方向相反,作用在同一直线上,大小相等,是平衡力。
说法正确。
C.购物车所受的重力与购物车对地面的压力,这两个力方向都竖直向下,既不是平衡力,也不是相互作用力。
说法错误。
D.购物车对小明的力作用在小明的胳膊上,地面对小明的摩擦力作用在脚上,两个力都作用在小明身上,一定不是相互作用力。
说法错误。
6.C
解析:
C
【解析】
试题分析:
①人和车之间既无相对运动也无发生相对运动的趋势,故而没有摩擦力存在于车河人之间,故A、B选项是错误的.
②汽车的牵引力受力物体是汽车,故而人并不会受到牵引力的作用,故D是错误的.所以站在车里的人在水平方向上不受力的作用.
故选C.
考点:
二力平衡条件的应用.
点评:
本题考查了学生的综合分析能力,摩擦力阻碍物体运动的力,摩擦力是否存在取决于物体是否发生了相对运动,或者具有相对运动的趋势.
7.A
解析:
A
【解析】
试题分析:
A.中0~2秒时,F=1N,物体的运动速度为0,即处于静止状态,则推力F与摩擦力形成一对平衡力,大小相等,故A不对;
C中4~6秒时,推力F=2N,物体做匀速直线运动,故物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力,CD正确;
B.中2~4秒时,推力F=3N,物体运动的速度逐渐增加,不是匀速直线运动,但物体和地面之间的摩擦属于滑动摩擦,因此在压力和接触面的粗糙程度不变时,摩擦力不变,仍与匀速运动时摩擦力相同,故摩擦力是2N,B对;错误的是A。
考点:
滑动摩擦力
8.C
解析:
C
【详解】
AD.在挤压两核桃的过程中,甲对乙有力的作用,因力的作用是相互的,则乙对甲也有力的作用,所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,不是平衡力,且相互作用力大小相等,故A、D错误;
B.力可以改变物体的形状,甲对乙的作用力会使乙核桃发生不明显的弹性形变,这样才能产生弹力,故B错误;
C.甲对乙的力与乙对甲的力,都属于弹力,两核桃都会发生弹性形变,从而产生弹力,只是最终甲发生的形变超过了自身的弹性形变极限,产生了破碎,更加明显。
故C正确。
故选C。
9.D
解析:
D
【详解】
牛顿第一定律告诉我们:
物体不受任何外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态,故选D。
10.C
解析:
C
【详解】
A.甲静止,处于平衡状态,甲所受合力为零,故错误;
B.乙静止,处于平衡状态,乙所受合力为零,故错误;
C.甲受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,所以支持力等于重力和拉力的差值等于5N−3N=2N,支持力和压力是一对相互作用力,相互作用力的大小是相等的,所以压力等于2N,故正确;
D.乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向左的3N的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以甲也对弹簧测力计施加了一个3N的拉力,弹簧测力计的示数等于这个力,等于3N,故错误.
二、填空题
11.8光滑
【详解】
[1]由题意知,A、B的质量相等,而第1、2图中,A与长木板接触、压力分别为G和2G时,拉力的大小分别为2.2N和4.4N,即
F2=2F1
同理有
F4=2F3
解析:
8光滑
【详解】
[1]由题意知,A、B的质量相等,而第1、2图中,A与长木板接触、压力分别为G和2G时,拉力的大小分别为2.2N和4.4N,即
F2=2F1
同理有
F4=2F3
即
[2]比较第2、第4图知,压力相同时,B与木板接触时所需要的拉力小,据二力平衡原理得,此时的摩擦力也小,即B的表面比A的表面光滑。
12.竖直向上3
【分析】
本题考察静摩擦力的计算问题,主要运用二力平衡对物体进行受力分析得解。
【详解】
[1]因为装水的瓶子静止,可对其做受力分析,竖直方向上的重力和摩擦力平衡,重力方
解析:
竖直向上3
【分析】
本题考察静摩擦力的计算问题,主要运用二力平衡对物体进行受力分析得解。
【详解】
[1]因为装水的瓶子静止,可对其做受力分析,竖直方向上的重力和摩擦力平衡,重力方向竖直向下,故摩擦力方向竖直向上。
[2]增大握力时,瓶子仍然静止,因此重力与摩擦力仍平衡,摩擦力
【点睛】
对静止物体要联想到,通过进行受力分析,由平衡力大小相等得出所求力的大小。
13.改变物体的形状平衡力增大竖直向下
【分析】
(1)力的作用效果有两个,力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(2)根据物体的平衡状态进行分析,即处于静止或
解析:
改变物体的形状平衡力增大竖直向下
【分析】
(1)力的作用效果有两个,力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(2)根据物体的平衡状态进行分析,即处于静止或匀速直线运动状态的物体受到平衡力的作用;
(3)增大摩擦力的方法:
增大压力,增大接触面粗糙程度;
(4)重力的方向是竖直向下的,重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
【详解】
[1]小孩盘腿坐在两端支起的木板上,使木板发生弯曲,是力可以改变物体的形状的作用效果。
[2]因为小孩静止在木板上,所以小孩受到平衡力的作用;又因为小孩只受到重力和支持力作用,所以支持力和重力是一对平衡力。
[3]自行车的轮胎上刻有花纹,是利用了在压力一定的条件下,增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
[4]因为重力的方向总是竖直向下,如果墙和重锤线的方向是一致的,即墙和重锤线平行,即墙壁就是竖直的,所以用重垂线来检查墙壁上的画是否挂正,原理就是利用重力的方向是竖直向下的。
14.竖直向上
【解析】
一跳伞运动员和伞的总质量为70kg,则重力大小为:
;
张开伞一段时间后以5m/s的速度竖直匀速下降时,受到的力平衡,即阻力与重力相等,即阻力为:
,阻力的方向与重力的方向相
解析:
竖直向上
【解析】
一跳伞运动员和伞的总质量为70kg,则重力大小为:
;
张开伞一段时间后以5m/s的速度竖直匀速下降时,受到的力平衡,即阻力与重力相等,即阻力为:
,阻力的方向与重力的方向相反,竖直向上.
15.匀速直线惯性
【详解】
若转动中突然剪断细线,小球将不再受到细线的拉力,此时小球不受任何力的作用,由于惯性,小球将沿细线断时的速度做匀速直线运动.
解析:
匀速直线惯性
【详解】
若转动中突然剪断细线,小球将不再受到细线的拉力,此时小球不受任何力的作用,由于惯性,小球将沿细线断时的速度做匀速直线运动.
16.平衡5水平向左
【分析】
(1)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(2)根据物体的运动情况进行受力分析,可判断其所受摩擦力的情况。
【详
解析:
平衡5水平向左
【分析】
(1)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(2)根据物体的运动情况进行受力分析,可判断其所受摩擦力的情况。
【详解】
[1]因为物体M做匀速直线运动,则物体处于平衡状态,所以物体M受力平衡。
[2][3]物体M受到两个拉力的合力
F=F乙-F甲=15N-10N=5N
方向水平向右,根据力的平衡条件可知,物体M受到的摩擦力水平向左,大小也为5N。
17.摩擦
【详解】
自行车车轮的外表面都有凹凸不平的花纹,粗糙程度较大,在压力一定时,能够增大摩擦力。
解析:
摩擦
【详解】
自行车车轮的外表面都有凹凸不平的花纹,粗糙程度较大,在压力一定时,能够增大摩擦力。
18.两80N
【详解】
[1]木箱受到两对平衡力的作用,一对是:
木箱的重力与地面对木箱的支持力,另一对是:
木箱受到的推力F与地面对木箱的摩擦力。
[2]根据二力平衡,有
f=F=80N
解析:
两80N
【详解】
[1]木箱受到两对平衡力的作用,一对是:
木箱的重力与地面对木箱的支持力,另一对是:
木箱受到的推力F与地面对木箱的摩擦力。
[2]根据二力平衡,有
f=F=80N
19.受到力的作用(力的作用是相互的)具有惯性重力
【详解】
[1]小明踢足球时脚感觉到疼,小明用力踢足球的同时,足球也反过来给脚一个力。
说明里的作用是相互的。
[2]所有的物体都
解析:
受到力的作用(力的作用是相互的)具有惯性重力
【详解】
[1]小明踢足球时脚感觉到疼,小明用力踢足球的同时,足球也反过来给脚一个力。
说明里的作用是相互的。
[2]所有的物体都有保持原来的运动状态的性质,叫惯性。
球离开脚能继续向前飞行的原因是因为球具有惯性。
[3]飞行中球最终落向地面是由于受到重力作用。
20.物体具有惯性等于物体受到水平向左的摩擦力
【详解】
[1]物块在AB段做匀速直线运动,此时水平方向上的两个力:
拉力和摩擦力是一对平衡力,所以,此时物块受到的摩擦力
f=F=4
解析:
物体具有惯性等于物体受到水平向左的摩擦力
【详解】
[1]物块在AB段做匀速直线运
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