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試卷第=page11頁(yè),共=sectionpages33頁(yè)試卷第=page11頁(yè),共=sectionpages33頁(yè)人教版八年級(jí)下12.1杠桿同步練習(xí)一、單選題1.圖所示為某同學(xué)在生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用鑷子夾取玻璃蓋片的場(chǎng)景,使用此鑷子()A.省力且省距離 B.省力但費(fèi)距離 C.費(fèi)力且費(fèi)距離 D.費(fèi)力但省距離2.如圖,杠桿在水平方向平衡,若將測(cè)力計(jì)緩慢地自位置1移到位置2,并保持杠桿始終水平平衡,則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)變化是()A.不斷增大 B.不斷減小C.先增大,然后減小 D.先減小,然后增大3.下列杠桿中屬于費(fèi)力杠桿的是()A.撬石頭 B.船槳C.小推車(chē) D.修樹(shù)剪刀4.如圖所示,OB是以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿,F(xiàn)是作用在杠桿B端的力。圖中線(xiàn)段AB與力F的作用線(xiàn)在一條直線(xiàn)上,且OA⊥AB。則可以表示力F的力臂的線(xiàn)段是()A.AB B.OA C.OB D.OC5.如圖所示是一種鍘刀切甘蔗的示意圖,下列說(shuō)法正確的是()A.使用鍘刀手下壓距離小于甘蔗的厚度B.鍘刀實(shí)質(zhì)上是一種費(fèi)力杠桿C.把甘蔗放在b點(diǎn)比放在a點(diǎn)更容易切斷D.手沿F2方向用力比沿F1方向時(shí)更省力6.如圖所示,各式剪刀最適合剪開(kāi)較硬物體的是()A. B. C. D.7.如圖所示的四種工具中,正常使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是()A.開(kāi)瓶扳手 B.鑷子C.剪鐵皮的剪刀 D.獨(dú)輪車(chē)8.如圖所示,使用起子向上用力打開(kāi)瓶蓋時(shí),起子可視為杠桿,這時(shí)杠桿的支點(diǎn)是()A.A點(diǎn) B.B點(diǎn) C.C點(diǎn) D.D點(diǎn)9.在杠桿兩端各懸掛一個(gè)體積相同的鉛球和銅球處于平衡狀態(tài),現(xiàn)將兩球同時(shí)浸沒(méi)在水中(如圖所示),則杠桿(ρ鉛>ρ銅)()A.靜止不動(dòng) B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.支點(diǎn)受到的壓力變大10.如圖所示,輕質(zhì)杠桿AC可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),,甲、乙兩物體重均為300N,甲的底面積為4cm2,杠桿始終保持水平平衡,下列說(shuō)法正確的是()A.甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×105PaB.地面對(duì)甲的支持力為100NC.A端受到甲的拉力為200ND.物體乙從B點(diǎn)向C點(diǎn)移動(dòng)過(guò)程中,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)逐漸增大11.如圖所示為等刻度的輕質(zhì)杠桿,在A(yíng)處掛一個(gè)重為2牛的物體,若要使杠桿在水平位置平衡,則在B處施加的力()A.可能是2牛 B.可能是0.5牛 C.一定是1牛 D.一定是4牛12.如圖所示的四種用具在正常使用的過(guò)程中,屬于費(fèi)力杠桿的是()A.掃帚B.扳手C.羊角錘D.核桃?jiàn)A二、填空題13.小紅和小華用一只彈簧測(cè)力計(jì),一根長(zhǎng)度為1m、質(zhì)量為1.2kg粗細(xì)均勻、質(zhì)量均勻分布的圓柱型螺紋鋼AB,一只金屬筐,制成了如圖所示的機(jī)械裝置。制作時(shí),她們將金屬筐系于螺紋鋼上的B端,當(dāng)懸掛螺紋鋼的鋼索在螺紋鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí),螺紋鋼在水平位置平衡,測(cè)得OB=4cm,則金屬筐的質(zhì)量為_(kāi)_____kg。稱(chēng)重時(shí),將重物放入金屬筐中,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉住螺紋鋼的A端,便之再次在水平位置平衡,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為15N,則重物的質(zhì)量是______kg。若在她們制作的裝置中僅將彈簧測(cè)力計(jì)換成質(zhì)量為1kg的“秤砣”,制成桿秤,從O點(diǎn)開(kāi)始,沿OA每隔1cm標(biāo)出對(duì)應(yīng)的質(zhì)量刻度,則該桿秤的分度值為_(kāi)_____kg。(g取10N/kg)14.古代護(hù)城河上有座吊橋,它的結(jié)構(gòu)原理如圖所示。把橋面看成是長(zhǎng)為10m,所受重力為3000N的均勻桿OA,可以繞轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),在O點(diǎn)正上方10m處固定一個(gè)定滑輪,繩子通過(guò)定滑輪與桿的另一端A相連,用力拉動(dòng)繩子就可以將桿從水平位置緩慢向上拉起。桿即將離開(kāi)水平位置時(shí),繩子的拉力為F1,當(dāng)士兵們把吊橋拉起到與水平面的夾角為30°時(shí),繩子的拉力為F2,所用的時(shí)間是0.5min(忽略繩子重力、滑輪半徑和摩擦)。則:(1)F1:F2=_____;(2)士兵們對(duì)吊橋所做功的平均功率是_____W。15.如圖所示,O為輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn),杠桿上刻度均勻,在距支點(diǎn)10厘米的B處掛有600牛的重物,要使杠桿平衡,需要在A(yíng)處至少加_______牛的力,且方向?yàn)開(kāi)______。16.如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)懸掛一重G=60N的物體,在A(yíng)端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,則F=______N;保持F的方向不變,將杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中,力F將______(填“變大”、“不變”或“變小”)。三、綜合題17.如圖甲和乙所示是人們從地面上搬起重物常用的兩種做法:彎腰或人下蹲彎曲膝蓋把它搬起來(lái)。這兩種做法哪種方法好呢?下面通過(guò)建立模型來(lái)研究這一問(wèn)題。我們把脊柱簡(jiǎn)化為杠桿,如圖丙所示,搬起重物的過(guò)程中,脊柱可繞骶骨(軸)O轉(zhuǎn)動(dòng),脊柱與水平面的夾角(即杠桿與水平面的夾角)為α,腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力F1作用在A(yíng)點(diǎn),其實(shí)際作用方向與脊柱夾角為12°且保持不變,重物對(duì)人有一個(gè)向下的拉力F2,作用在肩關(guān)節(jié)B點(diǎn)。①當(dāng)α角增大時(shí),F(xiàn)2的力臂l2將______,F(xiàn)1將______(選填“變大”、“不變”或“變小”);②如果考慮人上半身的重力,那么腰背部肌肉的實(shí)際拉力大小將比丙圖中F1要______(選填“大”或“小”);③根據(jù)丙圖的分析,對(duì)比甲、乙兩種搬箱子的方法,可知:圖______(選填“甲”或“乙”)的姿勢(shì)比較正確。18.如圖所示為某學(xué)校廁所內(nèi)自動(dòng)沖水裝置簡(jiǎn)化的原理圖,這種裝置能定時(shí)為便池沖水。注水口通過(guò)閥門(mén)控制可保持細(xì)小水流不停地向水箱內(nèi)注水。活塞下方有支撐銷(xiāo)(體積不計(jì))支撐,隨著水位的升高,當(dāng)活塞被頂起時(shí)水由沖水口快速流出,當(dāng)兩側(cè)液面相平時(shí),活塞落下,沖水結(jié)束;杠桿AB處在水平位置,O為支點(diǎn),OA:OB=1:2,A端通過(guò)豎直頂桿AC與活塞相連,連接配重M的細(xì)繩通過(guò)定滑輪豎直作用在B端。已知活塞的橫截面積S1=10cm2,右側(cè)蓄水箱的橫截面積為S2=0.12m2,注水速度為20cm3/s,配重M的質(zhì)量m=0.5kg,密度物=2.0×103kg/m3,不計(jì)桿AB、頂桿AC、繩及活塞的重力,不計(jì)摩擦,不考慮沖水所用的時(shí)間,水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,設(shè)活塞剛被頂起時(shí),杠桿水平,兩側(cè)水面高度差為h,求:(1)配重M所受浮力F浮;(2)兩側(cè)水面高度差h;(3)前后兩次沖水的時(shí)間間隔;(4)若將配重M更換成相同材料體積較小的物體,裝置的其它部分不變,則前后兩次沖水的時(shí)間間隔怎樣變化?此方法能否起到節(jié)水的作用?19.請(qǐng)你解釋裝修時(shí)幾個(gè)常見(jiàn)的現(xiàn)象(1)現(xiàn)象一:屋內(nèi)開(kāi)著的門(mén),從窗口進(jìn)來(lái)的一陣風(fēng)吹過(guò)后,如圖甲所示,門(mén)會(huì)自動(dòng)關(guān)上、你用什么物理知識(shí)解釋?zhuān)篲_____;(2)現(xiàn)象二:當(dāng)門(mén)關(guān)上時(shí),有時(shí)門(mén)會(huì)被風(fēng)吹開(kāi),而在門(mén)與門(mén)概之間墊上幾層紙后,如圖乙所示,門(mén)不會(huì)被吹開(kāi),主要原因是:______;(3)現(xiàn)象三:如圖丙所示,用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)整外機(jī)。如果A處螺釘松脫,則支架會(huì)繞______點(diǎn)傾翻。已知AB長(zhǎng)40cm,AC長(zhǎng)30cm,室外機(jī)的重力為300N,正好處在A(yíng)B中點(diǎn)處,則A處螺釘?shù)乃嚼開(kāi)_____N(支架重力不計(jì))。為了安全,室外機(jī)的位置應(yīng)盡______(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)墻壁。20.小明家有個(gè)木衣架,有一次放學(xué)回家他把書(shū)包掛在衣架A處,衣架倒了下來(lái),小明是個(gè)聰明的孩子,他分析了衣架倒下來(lái)的原因后,測(cè)量了如下的數(shù)據(jù):書(shū)包質(zhì)量5千克:木衣架質(zhì)量3千克;圓底盤(pán)直徑30厘米;其他數(shù)據(jù)如圖,衣架受到重力的作用線(xiàn)經(jīng)過(guò)圓底盤(pán)的圓心。(1)請(qǐng)你通過(guò)過(guò)程性計(jì)算,解釋衣架倒下來(lái)的原因;(2)為了防止衣架倒下來(lái),請(qǐng)你提出了改進(jìn)意見(jiàn),至少說(shuō)出2種方法。21.(1)杠桿是最簡(jiǎn)單的機(jī)械之一、阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理即杠桿平衡條件為_(kāi)__________(用公式表示)。(2)在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡,好處是___________。(3)如圖所示,杠桿左端懸掛重物G,右端施加豎直向下的動(dòng)力F,使杠桿在此位置靜止,畫(huà)出圖中動(dòng)力F的力臂l。___________(4)若將重物勻速提升一定高度,且動(dòng)力方向始終豎直向下(忽略杠桿自身重力和摩擦的影響),則動(dòng)力F大小將___________。答案第=page11頁(yè),共=sectionpages22頁(yè)答案第=page11頁(yè),共=sectionpages22頁(yè)參考答案:1.D【詳解】使用鑷子夾取玻璃蓋片時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,所以鑷子是一個(gè)費(fèi)力杠桿,好處是省距離。故選D。2.D【詳解】1、2位置施力的力臂如圖所示:當(dāng)施加的動(dòng)力垂直于杠桿時(shí),動(dòng)力臂最長(zhǎng),因?yàn)楦軛U始終在水平位置保持平衡,阻力和阻力臂一定,所以此時(shí)的動(dòng)力最小;而在1、2位置施力時(shí),動(dòng)力臂較小,由杠桿平衡條件可知,此時(shí)動(dòng)力較大;所以,從位置1移動(dòng)到2的過(guò)程中,動(dòng)力F先減小再增大,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。3.B【詳解】A.從圖中可以看到,撬石頭時(shí),支點(diǎn)是木棒與中間石頭的接觸點(diǎn),左邊石頭對(duì)木棒的壓力是阻力,右邊的人對(duì)木棒的壓力是動(dòng)力,很明顯看到動(dòng)力臂大于阻力臂,則它屬于省力杠桿,故A不符合題意;B.從圖中可以看到,船槳?jiǎng)澊瑫r(shí),支點(diǎn)是船槳與船的接觸點(diǎn),人劃船時(shí)出的力是動(dòng)力,水對(duì)船槳的推力是阻力,人手對(duì)船槳的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較近,水對(duì)船槳的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較遠(yuǎn),動(dòng)力臂小于阻力臂,則它屬于費(fèi)力杠桿,故B符合題意;C.從圖中可以看到,工人使用小推車(chē)工作時(shí),支點(diǎn)是小推車(chē)的下面車(chē)輪中間點(diǎn),人手往上抬的力是動(dòng)力,小推車(chē)自身的重力是阻力,人手對(duì)小推車(chē)的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較遠(yuǎn),小推車(chē)自身的重力作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較近,動(dòng)力臂大于阻力臂,則它屬于省力杠桿,故C不符合題意;D.從圖中可以看到,修樹(shù)剪刀使用時(shí),剪刀中間點(diǎn)作為支點(diǎn),人手出的力是動(dòng)力,剪刀受到樹(shù)木的力是阻力,人手對(duì)剪刀的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較遠(yuǎn),樹(shù)木對(duì)剪刀的作用點(diǎn)距離支點(diǎn)較近,動(dòng)力臂大于阻力臂,則它屬于省力杠桿,故D不符合題意。故選B。4.B【詳解】力臂是過(guò)支點(diǎn)O向力F的作用線(xiàn)做的垂線(xiàn),則圖中OA可表示力F的力臂。故選B。5.D【詳解】AB.鍘刀在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,所以鍘刀實(shí)質(zhì)上是一種省力杠桿,省力杠桿費(fèi)距離,使用鍘刀時(shí)手下壓的距離大于甘蔗的厚度,故AB錯(cuò)誤;C.由圖知,甘蔗放在b點(diǎn)比a點(diǎn)時(shí)的阻力臂更大,而甘蔗對(duì)鍘刀的阻力一定,此時(shí)動(dòng)力臂一定,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力會(huì)更大,會(huì)更不容易切斷,故C錯(cuò)誤;D.由圖知,手沿F2方向用力比沿F1方向用力時(shí)的動(dòng)力臂要大,而阻力、阻力臂一定,根據(jù)杠桿平衡條件可知,沿F2方向用力動(dòng)力更小,即更省力,故D正確。故選D。6.B【詳解】動(dòng)力臂比阻力臂大的倍數(shù)越多,越省力,越適合剪開(kāi)較硬物體,四個(gè)圖中B圖中的動(dòng)力臂最大,阻力臂最小,故使用B剪刀最適合剪開(kāi)較硬物體,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。7.B【詳解】A.開(kāi)瓶扳手在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故A不符合題意;B.鑷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B符合題意;C.剪鐵皮的剪刀在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C不符合題意;D.獨(dú)輪車(chē)在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故D不符合題意。故選B。8.A【詳解】在用啟子開(kāi)汽水瓶蓋的過(guò)程中,受施力方向向上,啟子繞啟子與瓶蓋的前接觸點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng),所以A點(diǎn)為支點(diǎn),故BCD不符合題意,A符合題意。故選A。9.C【詳解】因鉛球和銅球體積相同,ρ鉛>ρ銅,由m=ρV可知,m鉛>m銅,則G鉛>G銅由杠桿平衡條件可知G鉛×L1=G銅×L2并且L1<L2將兩球同時(shí)浸沒(méi)在水中,由F浮=ρ水gV排可知,兩球受到的浮力相等;由杠桿平衡條件可得,左邊(G鉛﹣F浮)L1=G鉛×L1﹣F浮L1右邊(G銅﹣F浮)L2=G銅×L2﹣F浮L2因?yàn)長(zhǎng)1<L2,所以G鉛×L1﹣F浮L1>G銅×L2﹣F浮L2故左端下沉,即杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),故C選項(xiàng)正確。故選C。10.A【詳解】ABC.由杠桿平衡條件可得,A端受到甲的拉力為則甲對(duì)地面的壓力為因壓力與支持力是一對(duì)相互作用力,則支持力為200N甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為故A正確,B、C錯(cuò)誤;D.由杠桿平衡條件知,當(dāng)物體由B向C移動(dòng)的過(guò)程中,力臂OB與OA的比值增大,則A點(diǎn)的拉力增大,故甲對(duì)地面的壓強(qiáng)逐漸減小,故D錯(cuò)誤。故選A。11.A【詳解】設(shè)杠桿每一格長(zhǎng)度是L,當(dāng)B處的作用力與杠桿垂直向下時(shí),力臂最大,此時(shí)作用力最小,由杠桿平衡條件可得即解得當(dāng)作用在B處的力與杠桿不垂直時(shí),力臂小于4L,作用力大于1N,因此要使杠桿平衡,作用在B處的力F≥1N,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。12.A【詳解】掃帚在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,費(fèi)力但省距離;扳手、羊角錘與核桃?jiàn)A在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,省力但費(fèi)距離。故選A。13.

13.8

36

0.25【詳解】[1]螺紋鋼重力G=mg=1.2kg×10N/kg=12N因?yàn)橘|(zhì)量均勻分布,所以重力作用在重心位置,即中點(diǎn),重心到O距離為L(zhǎng)1=0.5m-0.04m=0.46m由杠桿平衡條件可知G×L1=G1×OB解得金屬筐的質(zhì)量為[2]因?yàn)橹耙呀?jīng)調(diào)平衡,所以根據(jù)杠桿平衡條件可得F×OA=G2×OB解得重物的質(zhì)量是[3]1kg的“秤砣”重力為G3=m3g=1kg×10N/kg=10N根據(jù)杠桿平衡條件最大物重為最大質(zhì)量為OA=96cm,所以該桿秤的分度值為14.

:1

250【詳解】(1)[1]桿即將離開(kāi)水平位置,如下圖知AE=OE,OA=OD,由勾股定理得(OE)2+(AE)2=(OA)2,2OE2=OA2=(10m)2可解得OE=m由杠桿的平衡條件有F1×OE=G×OB即把吊橋拉起到與水平面的夾角為30°時(shí),如下圖知AE′=5m,OA=10m,由(OE′)2+(AE′)2=(OA)2即(OE)2+(5m)2=(10m)2所以解得OE′=m因?yàn)?OC′)2+(BC)2=(OB)2即(OC′)2+(2.5m)2=(5m)2所以O(shè)C′=m,根據(jù)杠桿平衡條件有F2×OE′=G×OC′那么所以F1:F2=N:1500N=:1(2)[2]士兵們把吊橋拉起到與水平面的夾角為30°的過(guò)程中,橋的重心升高的距離為克服重力做的功為W=Gh=3000N×2.5m=7500J由于不計(jì)繩重和摩擦,士兵做的功即為克服橋重做的功,即W總=W=7500J那么其平均功率為15.

200

豎直向下【詳解】[1][2]因?yàn)樽枇妥枇Ρ垡欢ǎ瑒?dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小,所以為最長(zhǎng)的力臂,故在端作豎直向下的力;根據(jù)杠桿平衡的條件可得16.

30

不變【詳解】[1]由杠桿平衡條件可得所以拉力F的大小為[2]由于重力方向始終豎直向下,拉力方向始終豎直向上,所以將杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中,拉力F的力臂始終等于重物對(duì)杠桿中點(diǎn)拉力的力臂的2倍,所以拉力F大小不變。17.

變小

變小

乙【詳解】(1)[1][2]先畫(huà)出力臂的示意圖:延長(zhǎng)F2作用線(xiàn),由支點(diǎn)作其作用線(xiàn)的垂線(xiàn),L2是其力臂。如圖:由圖可知:當(dāng)α角增大時(shí),力臂L2變小;由于拉力F1的方向與脊柱夾角始終為12°,且OA這段距離不變,則O點(diǎn)到F1作用線(xiàn)的距離不變,即動(dòng)力臂不變,阻力為箱子的重力不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知,F(xiàn)1變小。(2)[3]如果考慮到人上半身的重力,由于上半身的重力會(huì)阻礙杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)杠桿平衡條件可知:實(shí)際拉力將變大。(3)[4]比較甲、乙兩種姿勢(shì)可知:甲的支點(diǎn)太高,在搬起物體時(shí),阻力臂減小得慢,則腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力F1要比較長(zhǎng)時(shí)間的使用較大的力,所以甲姿勢(shì)不正確,乙姿勢(shì)比較正確。18.(1)2.5N;(2)0.5m;(3)3000s;(4)見(jiàn)詳解【詳解】解:(1)配重M所受浮力F浮(2)細(xì)繩通過(guò)定滑輪豎直作用在B端的拉力根據(jù)杠桿的平衡條件,杠桿A端的作用力為即作用在活塞上的力為5N,則有解得兩側(cè)水面高度差h(3)前后兩次沖水的時(shí)間間隔(4)若將配重M更換成相同材料體積較小的物體,裝置的其它部分不變,減小,使減小,h減小,則前后兩次沖水的時(shí)間間隔減小,此方法不能起到節(jié)水的作用,要想節(jié)水,需減小注水速度。答:(1)配重M所受浮力F浮=2.5N;(2)兩側(cè)水面高度差h=0.5m;(3)前后兩次沖水的時(shí)間間隔為3000s。19.

見(jiàn)解析

見(jiàn)解析

C

200

靠近【詳解】(1)[1]風(fēng)從門(mén)前吹過(guò),門(mén)前空氣流速大于門(mén)后空氣流速,門(mén)前受到空氣壓強(qiáng)小于門(mén)后受到的空氣壓強(qiáng),門(mén)后受到空氣壓力大于門(mén)前受到空氣壓力,所以門(mén)關(guān)上。(2)[2]在門(mén)和門(mén)框之間墊幾層紙后,通過(guò)增大壓力的方法增大摩擦力,所以風(fēng)不能將門(mén)吹開(kāi)。(3)[3]由圖知道,用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機(jī)。如果A處螺釘松脫,則支架會(huì)繞C點(diǎn)傾翻。[4][5

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