人教版高中物理选修一第一章《动量守恒定律》测试(有答案解析)

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一、选择题
1.(0分)[ID :127073]一水龙头的出水口竖直向下,横截面积为S ,且离地面高度为h 。

水从出水口均匀流出时的速度大小为v 0,在水落到水平地面后,在竖直方向的速度变为零,并沿水平方向朝四周均匀散开。

已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g 。

水和地面的冲击时间很短,重力影响可忽略。

不计空气阻力和水的粘滞阻力。

则( )
A .单位时间内流出水的质量为2S gh ρ
B .单位时间内流出水的质量为202S v gh ρ+
C .地面受到水的冲击力大小为02Sv gh ρ
D .地面受到水的冲击力大小为2002Sv v gh ρ+
2.(0分)[ID :127072]如图所示,质量相等的A 、B 两个球,原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动,A 球的速度是6 m/s ,B 球的速度是-2 m/s ,A 、B 两球发生对心碰撞。

对于该碰撞之后的A 、B 两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,下面的猜测结果一定无法实现的是( )
A .v A ′=-2 m/s ,v
B ′=6 m/s
B .v A ′=2 m/s ,v B ′=2 m/s
C .v A ′=1 m/s ,v B ′=3 m/s
D .v A ′=-3 m/s ,v B ′=7 m/s 3.(0分)[ID :127069]人从高处跳到较硬的水平地面时,为了安全,一般都是让脚尖先触地
且着地时要弯曲双腿,这是为了( )
A .减小地面对人的冲量
B .减小人的动量的变化
C .增加地面对人的冲击时间
D .增大人对地面的压强 4.(0分)[ID :127066]在冰壶比赛中,球员手持毛刷擦刷冰面,可以改变冰壶滑行时受到的阻力。

如图a 所示,蓝壶静止在圆形区域内,运动员用等质量的红壶撞击蓝壶,两壶发生正碰。

若碰撞前、后两壶的v —t 图象如图b 所示。

关于冰壶的运动,下列说法正确的是( )
A .碰撞后过程中,蓝壶受到的阻力比红壶的大
B .碰撞后,蓝壶的运动的时间为6s
C .碰撞后两壶相距的最远距离为1.1m
D .两壶碰撞是弹性碰撞
5.(0分)[ID :127059]如图所示,小球A 质量为2m ,小球B 质量为m ,小球B 置于光滑水平面上,小球A 从高为h 处由静止摆下到达最低点恰好与相撞,并粘合在一起继续摆动,若不计空气阻力,它们能上升的最大高度是( )
A .h
B .49h
C .14h
D .18
h 6.(0分)[ID :127058]动量相等的甲、乙两车刹车后分别沿两水平路面滑行。

若两车质量之
比:23m m =甲乙:
,路面对两车的阻力相同,则甲、乙两车的滑行距离之比为( ) A .3:2 B .2:3 C .9:4 D .4:9
7.(0分)[ID :127056]甲乙是两个完全相同的小球,在同一位置以相等的速率抛出,甲被水平抛出,乙被斜上抛,只受到重力,则下列说法正确的是( )
A .两球落地时的速度相同
B .两球落地时的重力瞬时功率相等
C .两球落地时前的重力冲量相同
D .两球落地前的动量变化快慢相同
8.(0分)[ID :127053]一个质量是0.2kg 的钢球,以大小为9m/s 的速度水平向右运动,与坚硬的竖直墙壁发生碰撞后,以大小为8m/s 的速度水平向左运动。

若以水平向左方向为正方向,那么碰撞前后钢球的动量变化量是( )
A .0.2kg m/s ⋅
B .0.2kg m/s -⋅
C . 3.4kg m/s -⋅
D .3.4kg m/s ⋅ 9.(0分)[ID :127050]如图所示质量为m 的小球从距离地面高H 的A 点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h 的B 点速度减为零。

不计空气阻力重力加速度为g 。

关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有( )
A .小球的机械能减少了mgH
B .小球所受阻力的冲量大于2m gh
C.小球克服阻力做的功为mgh
D.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
10.(0分)[ID:127019]如图所示是一颗质量m=50g的子弹射过一张扑克牌的照片,子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间t1约为1.0×10-4s,子弹的真实长度为2.0cm(扑克牌宽度约为子弹长度的4倍),若子弹以相同初速度经时间t2=1.0×10-3s射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为()
A.5×103N B.5×104N C.5×105N D.5×106N
11.(0分)[ID:127010]下列关于物体动量和冲量的说法中不正确的是()
A.物体所受合外力冲量越大,它的动量就越大
B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变
C.物体动量变化的方向,就是合外力冲量的方向
D.物体所受合外力越大,它的动量变化越快
12.(0分)[ID:126996]关于运动的相关描述,下列说法正确的是()
A.曲线运动中,加速度的方向总是和速度方向相同
B.曲线运动中,加速度的方向总是和速度变化量的方向相同
C.做任意曲线运动的物体,相同时间内动量的变化量相同
D.自由下落的物体,相同时间内动能的变化量相同
二、填空题
13.(0分)[ID:127171]在粗糙的水平面上用水平恒力F推动质量为m的物体,由静止开始运动,经过了3s撤去外力后,又经过2s物体停止运动,则物体与水平面间的动摩擦因数为________。

14.(0分)[ID:127170]一人做“蹦极”运动,用原长15m的橡皮绳拴住身体往下跃,若此人质量为50kg,从50m高处由静止下落,至运动停止瞬间所用时间为4s,则橡皮绳对人
10m/s)
的平均作用力约为________。

(g取2
15.(0分)[ID:127165]如图所示,光滑水平桌面上的球1、2、3、4是完全相同的弹性小球,球2、3、4静止,球1以速度0v正对着球2撞去,球1、2的球心连线正第好过球3、4的切点,则碰撞之后静止的是_____球,运动的球中速度最小的是_____球。

16.(0分)[ID:127160]有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长.一位同学想用一
个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则渔船的质量M=_________
17.(0分)[ID:127152]碰撞分为弹性碰撞和________,在弹性碰撞中,碰撞前和碰撞后的总_____守恒,碰撞前和碰撞后的总_____保持不变。

18.(0分)[ID:127122]一质量为2kg的物体在合力的作用下从静止开始沿直线运动,F随时间t变化的图像如图所示,则3s末物体的动量为_______________;4s末物体的动能为_________________。

19.(0分)[ID:127105]如图所示,一倾角为α、高为h的光滑斜面,固定在水平面上,一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下,则物块滑至斜面的底端时,小物块的动量大小为________,重力的冲量为________大小.(重力加速度为g)
20.(0分)[ID:127104]以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体,在不计空气阻力的情况下,物体的速度从v0变到2v0的过程中,重力冲量为__________.
三、解答题
21.(0分)[ID:127269]如图所示,一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上,左侧用固定在地面上的销钉挡住。

小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成,圆弧轨
μ=,BC与CD相切于C,BC所对圆心角θ=37°。

质量道半径R=2.75m,动摩擦因数0.2
m=2kg的小物块从某一高度处的A点以v0=4m/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道,小物块滑到D点恰好与小车相对静止。

取g=10m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力。

(1)求A、B间的竖直高度h;
(2)求CD段长度L;小物块从C滑到D的时间t。

22.(0分)[ID:127264]如图,一质量为m=2kg的铅球从离地面H=5m高处自由下落,陷入泥潭中某处后静止不动,整个过程共用时t=1.1s,求泥潭对铅球的平均阻力。

23.(0分)[ID :127254]两个物体相向运动,他们发生正碰前的速率均为2m/s ,碰后粘黏在一起运动,其中一个物体的质量是另一个物体质量的3倍,求:
(1)他们碰后的速度大小;
(2)碰撞过程系统损失了百分之几的机械能。

24.(0分)[ID :127219]如图所示,两根光滑的金属轨道置于同一水平面上,相互距离0.1m d =,质量为3g 的金属均匀细棒置于轨道一端,跨在两根轨道上,匀强磁场方向垂直于轨道平面上,磁感应强度0.1T B =,轨道平面距地面高0.6m h =。

接通电键K 的瞬间,金属棒由于受到磁场力冲量作用被水平抛出,落地点距抛出点的水平距离2m s =。

试求:接通K 瞬间,金属棒上通过的电量是多少?(g 取10m/s 2)
25.(0分)[ID :127211]如图所示,半径R =0.2m 的竖直半圆形光滑轨道bc 与水平面ab 相切。

质量m =0.1kg 的小滑块B 放在半圆形轨道最低点b 处,另一质量也为m =0.1kg 的小滑块A ,由a 点以v 0=7m/s 的水平初速度向右滑行并与B 相碰,碰撞时间极短,碰后A 、B 粘在一起运动。

已知a 、b 间距离x =3.25m ,A 与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度g =10m/s 2,A 、B 均可视为质点。

(1)求A 与B 碰撞前瞬间速度的大小v A ;
(2)求A 与B 碰撞后瞬间速度的大小v 共;
(3)判断碰撞后AB 能否沿半圆形轨道到达最高点c ,若能到达,求轨道最高点对AB 的作用力F N 的大小;若不能到达,说明AB 将做何种运动。

26.(0分)[ID :127198]如图所示,质量为2kg M =的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为2kg M =的物体A (可视为质)。

一个质量为20g m =的子弹以500m /s 的水平速度迅速射穿A 后,速度变为100m /s ,最后物体A 静止在车上。

若物体A 与小车间的动摩擦因数μ0.5=。

(1)平板车最后的速度是多大?
(2)全过程损失的机械能为多少?
(3)A在平板车上滑行的时间为多少?
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1.D
2.D
3.C
4.C
5.B
6.A
7.D
8.D
9.B
10.B
11.A
12.B
二、填空题
13.
14.
15.1
16.
17.非弹性碰撞动量动能
18.6kg∙m/s4J
19.【解析】
20.
三、解答题
21.
22.
23.
24.
25.
26.
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1.D
解析:D
AB .设t 时间内,从出水口流出水的体积为V ,质量为m 0,则
m 0=ρV ,V =v 0S t
得单位时间内从出水口流出水的质量为
0m t
=ρv 0S 故AB 错误;
CD .设水落至地面时的速度大小为v 。

对于Δt 时间内流出的水,由机械能守恒得
12(Δm )v 02+(Δm )gh =12
(Δm )v 2 在地面处,Δt 时间内流出的水与地面接触时,沿竖直方向的动量变化量的大小为
Δp =(Δm )v
设地面对水的作用力的大小为F ,根据动量定理有F Δt =Δp ,得
F =Sv ρ故C 错误,D 正确。

故选D 。

2.D
解析:D
设每个球的质量均为m ,碰前系统总动量
624A B p mv mv m m m =+=-=
碰前的总动能
22k 112022
A B E mv mv m =+= A .若v A ′=-2 m/s ,v B ′=6 m/s ,碰后总动量
4A B p mv mv m '''=+=
则动量守恒,总动能
22k 112022
A B E mv mv m '''=+= 机械能也守恒,故A 可能实现,不符合题意;
B .若v A ′=2 m/s ,v B ′=2 m/s ,碰后总动量
4A B p mv mv m '''=+=
总动能
22k 11422
A B E mv mv m '''=+= 动量守恒,机械能不增加,故B 可能实现,不符合题意;
C .碰后总动量
4A B p mv mv m '''=+=
总动能
22k 11522
A B E mv mv m '''=+= 动量守恒,机械能不增加,故C 可能实现,不符合题意;
D .碰后总动量
4A B p mv mv m '''=+=
总动能
22k 112922
A B E mv mv m '''=+= 动量守恒,机械能增加,违反能量守恒定律,故D 不可能实现,符合题意。

故选D 。

3.C
解析:C
设人的质量为m ,着地前速度大小为v ,着地时间为t ,地面对人冲量大小为I ,作用力大小为F ,取竖直向下方向为正方向;
AB .人着地过程,人的动量从一定值减到零,动量的变化量不变,根据动量定理得
0mgt I mv -=-
得到地面对人的冲量
I mgt mv =+
m 、v 一定,t 延长,则I 增大,故AB 错误;
C .让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿,增加地面对人的冲击时间,故C 正确;
D .根据动量定理得
0mgt Ft mv -=-
得到
mv F mg t
=+ t 增大,则F 减小,人对地面的压强减小,故D 错误;
故选C 。

4.C
解析:C
A .根据v -t 图象的斜率表示加速度,知碰后红壶的加速度比蓝壶的加速度,两壶质量相等,所以红壶的滑动摩擦力比蓝壶的滑动摩擦力大,故A 错误;
B .根据碰前红壶的速度图象可知红壶的加速度大小为
221 1.2 1.0m/s 0.2m/s 1
v a t ∆-=
==∆ 所以蓝壶静止的时刻为 01 1.2s 6s 0.2
v t a =
== 碰撞后,蓝壶的运动的时间为
615s t '=-=
故B 错误;
C .设碰后蓝壶的速度为v ,碰前红壶的速度0 1.0m/s v =,碰后红壶的速度为
00.4m/s v '=
取碰撞前红壶的速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得
00mv mv mv ='+
代入数据解得
0.6m/s v =
在速度时间图像中图像所包围的面积表示走过的位移,碰后两个的位移差最大为:
1150.60.42 1.1m 22
x ∆=⨯⨯-⨯⨯= 故C 正确;
D .碰撞前两壶的总动能为
2k1010.52
E mv m =
= 碰撞后前两壶的总动能为 22k20k1110.2622
E mv mv m E ='+=< 所以两壶碰撞为非弹性碰撞,故D 错误;
故选C 。

5.B
解析:B
设球A 与球B 碰撞前一瞬间,球A 的速度大小为A v ,根据机械能守恒得
2A 1222
mgh mv =⨯ 球A 和球B 碰撞过程动量守恒,即
A 23mv mv =共
设两球粘到一起后,能上升的最大高度为h ',由机械能守恒得
21332
mv mgh ⨯='共 联立各式解得
49
h h '=
故选B 。

6.A
解析:A
由公式
p mv =
=f ma
22v ax =
联立方程,解得
3:2x x =甲乙:
故选A 。

7.D
解析:D
A .根据动能定理可知,因重力做功相同
22
01122
mv mv mgh -= 两球落地时的速度大小相同,方向不同,选项A 错误; B .根据
P=mgv y
平抛的小球有
2
2y v gh =
斜上抛的小球有
2212y v v gh -=
其中1v 为斜抛小球的竖直分量,因速度的竖直分量不同,则重力瞬时功率不相等,选项B 错误;
C .两球在空中运动,竖直方向有平抛
2
12
h gt =
斜抛运动
2112
h v t gt =-+
的时间不相等,则根据
I =mgt
可知,落地时前的重力冲量不相同,选项C 错误; D .根据
p mg t ∆=∆
可得
ΔΔp
mg t
= 则两球落地前的动量变化快慢相同,选项D 正确。

故选D 。

8.D
若以水平向左方向为正方向,则初速度09m/s v =-,末速度8m/s v =,因此动量变化
()00.28kg m/s 0.29kg m/s 3.4kg m/s p mv mv ∆=-=⨯⋅-⨯-⋅=⋅
故选D 。

9.B
解析:B
A .从A 到
B 的过程中小球的机械能减少了()mg H h +,选项A 错误;
C .从A 到B 的过程中小球受到的重力与阻力做功,由动能定理可得
f ()0m
g H
h W ++=
可知小球克服阻力做的功大小等于重力做的功,为()mg H h +,选项C 错误; B .小球到达地面的速度
v =选取向下为正方向,设小球陷入泥潭的过程中的时间为t ,则
f 0mgt I mv -=-
解得
f I mgt =+
选项B 正确;
D .小球的初速度与末速度都是0,所以小球的动量的变化量等于0,根据冲量的定义可知,小球受到的阻力的冲量不等于0,选项D 错误。

故选B 。

10.B
解析:B
由图可知,扑克牌的宽度约为子弹长度的4倍,即子弹穿过扑克牌的位移大小为
5 2.0cm=10cm x =⨯
子弹穿过扑克牌的运动可看作匀速直线运动,由
4
1.0100.10m/s 1000m/s x v t -=
==⨯ 设墙壁对子弹的平均作用力为F ,选子弹飞来的方向为正方向,对子弹由动量定理可得
20Ft mv -=-
解得:4510N F =⨯,由牛顿第三定律可得,子弹对墙壁的平均作用力大小为4510N ⨯; 故选B 。

11.A
解析:A
A .根据动量定理知,合外力的冲量越大,动量的变化量越大,动量不一定大,故A 错误,符合题意;
B .根据动量定理知,合外力的冲量不为零,则动量的变化量不为零,故B 正确,不符合
C .根据动量定理知,合力冲量的方向与动量变化的方向相同,故C 正确,不符合题意;
D .根据
F t p ∆=∆

p F t
∆=
∆ 合外力越大,动量的变化越快,故D 正确,不符合题意。

故选A 。

12.B
解析:B
A. 曲线运动中,加速度的方向与速度方向一定不在同一条直线上,A 错误;
B. 无论是直线运动,还是曲线运动,加速度的方向总是和速度变化量的方向相同,B 正确;
C. 由动量定理,做任意曲线运动的物体,只有受到相同的冲量动量的变化量才相同,C 正确;
D. 由动能定理
k mgh E =∆
自由下落的物体,相同时间内的位移不同,动能的变化量不相同,D 错误。

故选B 。

二、填空题 13.
35F
mg
对物体的整个过程由动量定律
12()00F mg t mgt μμ--=-
而13s t =,22s t =,代入数据可得
35F
mg
μ=
14. 870~880N
人先做自由落体运动,由
212
h gt =
自由下落的时间
1 1.73s t =
=
绳的拉力作用时间为
214s 1.73s 2.27s t t t =-=-=
全程应用动量定理有
20Ft mgt -=
解得平均作用力
880N F =15.1
解析:1
[1][2]球1与球2碰撞后交换速度,球1速度变为0,球2速度变为0v 。

球2与球3、4碰撞过程中,球2对球3、4的作用力分别沿球2、3和球2、4的球心的连线。

故碰撞后,球3、4速度方向与球2入射方向分别在两边成30°角,速度大小均设为3v ,球2碰撞后的速度设为2v ,取球2入射方向为正方向,球2、3、4组成一个系统,该系统不受外力,根据动量守恒定律,有
0232cos30mv mv mv ︒=+
整个碰撞过程中系统机械能守恒,有
2220231112222
mv mv mv =+⨯ 联立得
201
5
v v =-
305
v v =
负号表示球2会反向运动,与球1碰撞后再次交换速度,则碰撞之后静止的是球2,运动的球中速度最小的是球1。

16.
()m L d d
-
[1].设人走动时船的速度大小为v ,人的速度大小为v ',人从船尾走到船头所用时间为t .取船的速度为正方向.则
d L d v v t t
-=
'=, 根据动量守恒定律
0Mv mv -'=
则得
d L d M
m t t
-= 解得渔船的质量
()m L d M d
-=

17.非弹性碰撞动量动能
解析:非弹性碰撞 动量 动能
[1][2][3]碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞,在弹性碰撞中,碰撞前和碰撞后的总动量守恒,碰撞前和碰撞后的总动能保持不变。

18.6kg∙m/s4J
解析:6kg∙m/s 4J [1].3s 末力F 的冲量
I 3=4×2-2×1=6N∙s ;
根据动量定理可知,物体的动量为6kg∙m/s ; [2].同理4s 末物体的动量
p 4=4×2-2×2=4 kg∙m/s ;

22
44J 4J 222
k p E m ===⨯19.【解析】
解析: 【解析】
设物块到达底端的速度大小为v ,根据机械能守恒可得:mgh =12
mv 2; 所以:
v =;
所以小物块的动量大小为
p =mv =;
物块在斜面上只受到重力和支持力,沿斜面方向的合外力提供加速度,则:
ma =mgsinα,
所以:
a =gsinα;
物块到达斜面底端的时间:
v
t a =, 所以重力的冲量为:
I =mgt 20.
[1].以初速度v 0水平抛出一个质量为m 的物体,当物体的速度变为2v 0时,速度的竖直分量
0y v =
=;
此过程物体的运动时间
y v t g
=
=
重力冲量
0G I mgt =.
点睛:平抛可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,平抛的速度变化在竖直方向,平抛的动量变化在竖直方向.
三、解答题 21.
(1)0.45m ;(2)6m ,2s (1)由平抛运动的规律得
tan θ=0
gt v
h =
212
gt 联立代入数据可得h =0.45m 。

(2)设小物块经过B 点速度为B v ,经过C 点速度为C v ,
cos θ=0
B
v v
mgR (1—cos θ)=
221122
C B mv mv - 设系统共同速度为v ,物块在小车上C
D 段滑动过程中,物块与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得
m C v =(M +m )v
由能量守恒定律得
2
21
1()22
C mgL mv M m v μ=-+
对小车,由动量定理得
mgt Mv μ=
联立解得L =6m ,t =2s 。

22.
220N
根据
2112
H gt =
解得
11s t =
设平均阻力为F ,取向下为正方向,对全程由动量定理得
1()0mgt F t t --=
解得
220N F =23.
(1)1m/s ;(2)损失了75%的机械能 (1)由动量守恒得
3mv 0 - mv 0 = 4mv ′
解得
v ′ = 1m/s
(2)碰前动能
220001(3)22
E m m v mv =
+= 碰后动能
220011(3)22
E m m v mv '=
+= 机械能损失
2
0032
E E E mv ∆=-=
所以
003
=
75%4
E E E η-== 即损失了75%的机械能。

24.
对于金属棒平抛运动过程,有
2
12
h gt =
0s v t =
得出
0v =
闭合开关S 的极短时间内,对导体棒应用动量定理得
0BdI t mv ∆=

q I t =∆
解得金属棒上通过的放电量为
mv q Bd
=
=25. (1)6m/s ;(2)3m/s ;(3)见解析
(1)A 在水平面上做匀减速运动,根据动能定理得
22011
22
A mgx mv mv μ-=
- 解得
6m/s A v =
(2)A 、B 碰撞过程中,由动量守恒定律得
2A mv mv =共
解得
3m/s v 共
(3)假设能到达c 点,AB 从b 到c 过程中,由机械能守恒定律得
2211
222222
C mv mg R mv ⋅=⋅+⋅共 解得
1m/s C v =
在c 点,根据牛顿第二定律得
2
22C N v F mg m R
+= 当0N F =时解得
min C v
由于min C C v v <,故不能到达最高点c ;由于假设到达c 点时还具有速度,说明AB 已沿轨道越过圆心高度,离开轨道后AB 将做斜抛运动。

26.
(1)2m/s ;(2)2392J ; (3)0.4s (1)根据系统动量守恒
0'()mv mv M M v =++
解得木板车最后的速度
2m/s v =
(2)根据能量守恒可得损失的机械能
2220111
'()222
E mv mv M M v ∆=
--+
代入数据解得
2392J E ∆=
(3)子弹打木块的瞬间动量守恒有
0'A mv mv Mv =+
解得子弹穿透A 物体后,A 物体的速度4m/s A v =,之后A 物体匀减速到最终与木板车共速,根据牛顿第二定律
Mg Ma μ=
根据匀变速运动方程
A v v at =-
解得
0.4s t =。

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