资源简介 1.熟练运用浮力相关公式进行基础运算2.懂得结合物体浮沉条件进行计算3.掌握多情景的计算4.掌握利用浮力测密度的方法1.掌握多情景的计算2.掌握利用浮力测密度的方法浮力的计算方法:(1)压力差法:F浮=______________________;(2)称重法:F浮=______________________;(3)漂浮、悬浮法:F浮=______________________;(4)阿基米德原理法:F浮=______________________;桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精,实心木球和实心铁球的体积相等,如图所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ铁。将木球放入水中、铁球放入酒精中,静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F1和F2。下列判断中正确的是()A.若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁,则F1>F2 B.若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁,则F1<F2C.若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁,则F1=F2 D.若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁,则F1<F2一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出.已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是()A.悬浮,1.0×103kg/m3 B.漂浮,0.95×103kg/m3C.下沉,1.2×103kg/m3 D.漂浮,0.90×103kg/m3已知甲、乙两个实心球密度之比为ρ1:ρ2=1∶2,体积之比V1:V2=2∶3,放入足够深的某种液体自由静止后,所受浮力之比为F1:F2=2:5,则此两个物体在该液体中自由静止时所处的状态是()A.甲、乙都漂浮在液面上 C.甲、乙都沉底B.甲漂浮,乙沉底 D.甲悬浮在液体中,乙沉底把一个小球放入盛满酒精的溢杯中,它将下沉到杯底,从杯中溢出8克酒精,若将该小球放入盛满水的溢杯中,它将漂浮在水面上,则从杯中溢出水的质量()A.大于8克,因为水的密度更大,小球所排开水的质量更多B.大于8克,因为所溢出酒精的质量小于小球质量,而所溢出水的质量等于小球质量C.小于8克,因为小球所排开液体的体积变小,所受浮力不变D.等于8克,因为小球在酒精和水中所受浮力一样大如图所示,放在水平桌面上的容器甲为圆柱形,容器乙为圆锥形,甲乙两容器本身的质量和底面积都相同。装入相同深度的水后再各放入质量和体积都相同的木块,如图丙、丁为放入木块后的情形。下列说法中正确的是()A.放入木块前,两容器对桌面的压强相等,两容器底受到水的压强相等B.放入木块前,由于甲容器中的水多于乙容器,所以甲容器底部所受水的压力大于乙容器C.放入木块后,两容器底部所受水的压强相等,两木块受到水的浮力相等D.放入木块后,丁容器底部所受水的压力大于丙容器底所受水的压力如图所示,薄壁轻质柱形容器内分别盛有不同的液体A、B,有两个相同的金属球分别浸没在A、B液体中,此时,液体对容器底的压强相等。现取出容器中的金属小球,则A、B液体对容器底部压强的变化量△pA、△pB和两容器对地面的压力FA、FB的关系是()A.△pA>△pB FA>FB B.△pA>△pB FA<FBC.△pA<△pB FA<FB D.△pA<△pB FA>FB如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同、高度相同、质量可忽略的薄壁圆柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分别盛满质量相等的水和酒精。现将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待静止后,水和酒精对容器底部的压强分别为P水和P酒精,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是()A.P水>P酒精,F甲=F乙 B.P水>P酒精,F甲<F乙C.P水<P酒精,F甲=F乙 D.P水<P酒精,F甲<F乙将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上,如图(甲)所示,此时杯底对桌面的压强为P;若将一石块用细线系着缓慢放入杯底,有一部分水溢出,稳定后如图(乙)所示,此时杯底对桌面的压强为p1,则p1_____P(选填“>”、“<”、或“=”);如果改用小木块轻轻放在图(甲)的溢水杯中,也有一部分水溢出,稳定后入图(丙)所示,此时杯底对桌面的压强为p2,则p2_____p(选填“>”、“<”、或“=”).小吴同学为探究力之间的关系做了如右图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是()A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大如图所示,两只完全相同的盛水容器放在台秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球(p铅>p铝),两球全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,台秤的示数分别为F1和F2,则()A.F1=F2 T1=T2 B.F1T2 C.F1=F2 T1>T2 D.F1>F2 T1如图所示,将体积为0.001㎡的密度均匀正方体木块,放入盛有水的烧杯中。待木块静止时其下表面距水面0.06m,求ρ木。如图所示,水平放置的平底薄壁柱形容器底面积是200cm,内装有一些水,一个不吸水的实心正方体木块A边长为10cm,重为6N,用细绳一端系住木块A另一端固定在容器底部使木块A浸没水中。(细绳的体积和质量均不计,ρ水=1.0×103kg/m3;g值取10N/kg)求:(1)该正方体木块的密度;(2)细绳对木块的拉力大小;(3)剪断细绳后木块A露出水面后,浮力的大小。小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤,他将一段密度为0.5×103kg/m3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40cm,横截面积为0.1m2,其上表面可以作为秤盘(g=10N/kg),问:(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?(2)距离上表面10cm处的刻度对应的质量为多少?随着城市建设的高速发展,城市内涝时有发生,排涝抢险作业越来越被重视,但在排涝作业中,需要抢险人员涉水作业,抢险人员存在着工作强度和安全隐患较大的问题。如图是某款水陆两栖排涝机器人,该机器人可无线遥控控制,能达到涵洞、地下室等抢险人员不便到达的地方,当水深达到一定程度,该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业。(1)该机器人的总质量为780kg,轮子与地面接触的总面积为0.2m2,求:该机器人行驶时对地面的压强是多少Pa (2)该机器人两侧各装有一个浮箱,可使该机器人在深水中时能漂浮在水面上进行排水作业,漂浮时浮箱浸没在水中,机器人除浮箱外有0.24m浸没入水中,每个浮箱的质量为50kg,制成浮箱的材料的密度为5×103Kg/m3,问:漂浮时,该机器人排开水的总体积为多少m3 每个浮箱空心部分体积为多少m3 称重法测固体密度1.器材:弹簧测力计、烧杯、水、石块、细线2.主要步骤及推导式:主要步骤:①用弹簧测力计在空气中测出石块的重力F1;②把石块浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数F2;主要推导式:称重法测液体密度1.器材:弹簧测力计、烧杯、水、石块、细线、待测液体2.主要步骤及推导式:主要步骤:①用弹簧测力计在空气中测出石块的重力F1;②把石块浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数F2;③再把石块浸没在待测液体中中,读出此时弹簧测力计的示数F3;主要推导式:如图所示,小明利用已调零的弹簧测力计、系着细线的石块、盛有适量水的烧杯,测量该石块的密度.具体操作步骤如下:(1)先用弹簧测力计测出石块受到的重力为G;(2)用弹簧测力计吊着石块,将其浸没于烧杯内的水中,不触底及侧壁,读出弹簧测力计示数为F,则石块受到的浮力F浮=_________;(3)用字母F浮、ρ水、g,写出石块体积的表达式V石=_________;(4)用字母G、F、ρ水,写出石块密度的表达式ρ石=_________.小明用弹簧测力计、圆柱体、3个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示.(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与_________有关.(2)为了探究浮力大小与液体密度是否有关,可选用_________图的装置来进行操作.(3)为了测量盐水的密度,可选用图的装置来进行操作,得出盐水的密度是_________kg/m3.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与_______的关系;根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为_______N。(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而_______,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度_______。(选填“有关”或“无关”)(3)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为_______g/cm3。(4)实验中某同学观察到将同一物体浸没在密度大的液体中时,弹簧测力计的示数越小,于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂一个重为1.5N的物体,如图乙所示,当他把物体浸没在水中时,如图丙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丁所示,应该在弹簧测力计刻度盘的_______N处对应标上0.8g/cm3的字样,可将图甲中的装置改成一个液体密度秤。一弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处开始缓慢下降,下降全过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的实验图线如图所示,由图可知下列结论正确的是(g取10N/kg)( )A.圆柱体受到的重力是10NB.圆柱体的体积为4×10﹣3m3C.圆柱体的密度为3×103kg/m3D.圆柱体所受的最大浮力为8N在一个圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水,通过测量容器中水的深度h,同时计算出物块受到的浮力F浮,并绘制了如图所示的像,请你解答下列问题(g=10N/kg)(1)分析图象可知,水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力越来越,继续往容器中倒水,随着水的深度增加,水对容器底部的压强,当水深增至8cm以后,物块处于________(选填“漂浮“、”悬浮“或”下沉“)。(2)物块的重力是________N,物块的密度是________kg/m3。漂浮法测固体密度1.器材:量筒、小烧杯(可放入量筒中)、水、金属块(可放入小烧杯中)2.主要步骤及推导式:主要步骤:①在量筒中装适量的水,放入小烧杯,读出示数V1;②把金属块放入小烧杯中,读出示数V2;③再把金属块从小烧杯拿出来,放入水中,读出示数V3;主要推导式:V=V3-V1漂浮法测液体密度1.器材:均匀的木棒(一端缠细铁丝)、刻度尺、水、烧杯2.主要步骤及推导式:主要步骤:①让均匀的木棒(一端缠细铁丝)直立漂浮在水中,量出木棒底部到液面的竖直距离h;②让均匀的木棒(一端缠细铁丝)直立漂浮在水中,量出木棒底部到液面的竖直距离H;主要推导式:漂浮:F浮=Gρ水gV排水=ρ液gV排液,ρ水gs木h=p液gs木H受阿基米德辨别真假皇冠故事的启发,小明设计了一个测量碗的密度的探究实验,实验步骤及实验数据如图所示.根据实验数据,填写计算结果:(g取10N/kg)(1)从甲、丙两图可知,碗的体积为________cm3.(2)从甲、乙两图可知,当碗漂浮时排开水的体积为________cm3;受到的浮力为________N.(3)从以上分析可得:碗的质量为________g,碗的密度为________g/cm3.现有一形状不规则的木块,小明同学用图甲、乙、丙所示的方法测出了木块的密度,实验步骤如下:(1)向容器内倒入适量的水,水的体积记作V1;(2)将木块轻轻放入容器中,液面上升至V2;(3)用细针将木块按压至完全浸没,使液面上升至V3.请根据实验数据计算出木块密度ρ=________.在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是V1,如图(a)所示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是V2,如图(b)所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是V3.如图(c)所示.金属密度p=________________.小鹏将苹果放入烧杯并组件逐渐向烧杯中加水,看到如图所示的情景:(1)比较A、B、C图可知:图中苹果受到的浮力最小,从图可以判断苹果的密度________(选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度;(2)分析B、C两图可知:浮力大小与烧杯中水的多少________(选填“有关”或“无关”);(3)如图A中,随着加入烧杯水量的增加,烧杯底部受到水的压力,烧杯底部受到苹果的压力________(选填“变大”或“变小”)(4)小鹏又拿来一个装了水(水足够多)的大量筒,水的体积为V1,借助这个量筒测出了苹果的密度:①在C图中,他轻轻取出苹果,将量筒中的水倒入烧杯中,当烧杯中的水被填满时,量筒中剩余水的体积为V2,则苹果的质量表达式:m=________;(用物理符号表示)②小鹏用针把苹果完全压入盛满水的烧杯中,水从烧杯中溢出后,再取出苹果,并继续将量筒的水倒入烧杯中,当烧杯中的水再次被填满时,量筒中剩余水的体积为V3;③苹果密度的表达式:ρ=________.(用物理符号表示)(5)如果把C图中的水换成盐水,苹果受到的浮力________(选填“变大”或“变小”)如图1所示,是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。(1)由实验数据可知,该金属块的密度是________kg/m3,图丁盐水的密度是kg/3,把该测力计改成一个密度秤,每次测量液体密度时均将该金属块浸没在液体中,则所能测量液体密度的最大值是________kg/m3。(2)从图乙到图丙的过程中,物块下表面受到水的压力逐渐________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)某实验小组想利用一个已知密度为ρ0的装饰球A测量一杯橙汁的密度,发现装球A在橙汁中漂浮,于是选取了弹簧测力计、细线和一个金属块B,设计了如图2所示的实验过程:①用测力计测出装饰球A的重力为G;②将装饰球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在汁中静止读出测力计的示数为F1。③将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出测力计的示数为F2,相据________(选填“装饰球A”或“金属块B”)受到的浮力、②③两次测力计示数差可知汁密度的表达式=__________(用ρ0和所测物理量字母表示)。小华利用透明水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm不吸水的正方体物块和足量的水等器材,测出了物块和鹅卵石的密度,其测量方法如下:A.如图甲所示,小华将物块放入水平桌面上的水槽中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为5cm;B.如图乙所示,将鹅卵石放在物块上,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为1.4cm;C.如图丙所示,用细线将鹅卵石系在物块下方,然后放入水中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.9cm。请根据以上测量数据,计算:(g=10N/kg,p水=1.0x103 kg/m3)(1)正方体物块的密度;(2)鹅卵石的密度。小明在一根圆吸管的下端插入一根铁钉并塞进橡皮泥,橡皮泥刚好把吸管一端封闭,做成一支简易密度计如图甲所示.(1)密度计正常工作时,在液体中处于________(选填“漂浮”或“悬浮”)状态;且它所受重力G计与所受浮力F浮之间的关系是________;若把密度计放进液体中,密度计稳定时正确的示意图应该是________图(选填:“乙”或“丙”).(2)把密度计分别放在水和某种液体中静止.若密度计在水中排开水的体积为V排水;在某种液体中排开液体的体积为V排液,用已知的水密度ρ水,就可以根据式子求出液体密度ρ液.(3)小芳认为测量上述的V排水和V排液很麻烦,她从上述式子中得到启示.她找来刻度尺测量两个长度L1、L2,也能用已知的水密度ρ水,求出液体密度ρ液.①L1测量的是__________________________;②L2测量的是__________________________;③ρ液=__________________________(用L1、L2、ρ水的代数式表示).(4)小明在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出).结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的_______(上/下)方,相邻刻线的间距_______(均匀/不均匀).(5)为检验刻度误差,小明取来食油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量.但操作时却出现了图(丁)所示的情形根据经验或思考,在不更换食油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试:____________________________________________________.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示.请按要求回答下列问题:(1)比较图甲、乙可知:乙图中圆柱体受到的浮力的大小为_________N.(2)比较图乙、丙,说明浮力的大小与_________有关.(3)通过图乙和戊的探究,不能得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是__________________.(4)通过图中数据可知:圆柱体的密度是_________kg/m3,盐水的密度是_________kg/m3(取g=10N/kg).小华利用量筒、水,测量小瓷杯的密度,如图所示.下面是部分实验步骤,请将实验步骤补充完整,水的密度为ρ.(1)将量筒中倒入适量的水,读出水面所对刻度V1,并记录;(2)将小瓷杯,读出水面所对刻度V2,并记录;(3)将小瓷杯,读出水面所对刻度V3,并记录;(4)请你利用所测量的物理量,写出小瓷杯陶瓷密度的表达式:ρ杯=__________________小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图所示。(在以下推导或计算中g取10N/kg,铁的密度为7.9×103kg/m3.)(1)首先,他称得此铁块的重力为G=7.9N,则该铁块的体积是V=_________m3;然后,将金属块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为ρ=_________(用题目中的符号表示).小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计。(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则该液体的密度为_________kg/m3。(3)图中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是_________。(4)水银的密度是水的十几倍,利用该密度计_________(选填“能”或“不能”)测出水银的密度。某实验小组的同学将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出).根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面没入水中的深度h的关系图象。求:(g取10N/kg)(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力多大?(2)圆柱体体积多大?(3)圆柱体的密度多大?小英同学得到一边长为10cm,密度为0.7g/cm3的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容器的水中,如图所示,请你帮她分析以下几个问题:(圆柱形容器静止在水平桌面上)(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)剪断细线,当木块静止时,容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少?2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ш型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的海拔高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录.“极目一号”Ш型浮空艇体积约为9000m,总质量约为2.6t.浮空艇有两个气囊,内部上层主气囊充满氦气,中间隔开,下边腹部还有一个小的副气囊副气囊是充空气的,通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力.随着高度升高,通过排出下面部分的空气,调节整个浮空艇的压差在安全范围内,因为浮空艇长期驻空过程中会有氦气泄漏,驻空时长如果没有空域的限制,可以达到15天以上.浮空艇通过与地面锚泊设备连接的系缆进行升空和驻空,主系缆的作用就是约束浮空艇的艇体,它由很多部分组成,其中包含承力的部分浮空艇通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测,助力揭示青藏高原环境变化机理,对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响.艇体材料除应具有高强度特性外,还应具有的特性有__________________(写出一种即可)(2)浮空艇在营地系泊时缆绳对气球竖直向下的拉力大小约为_________N(海拔4270m处空气密度约为0.8kg/m3,g取10N/kg)(3)浮空艇内的氦气密度艇外空气密度,在升空过程中,浮空艇所受浮力逐渐_________(4)要使浮空艇下降到地面,可采取的办法是__________________第十五讲浮力综合应用学习目标1、熟练运用浮力相关公式进行基础运算2.懂得结合物体浮沉条件进行计算3.掌握多情景的计算4.掌握利用浮力测密度的方法重点难点1.掌握多情景的计算2.掌握利用浮力测密度的方法Part1浮力综合计算知识解析浮力的计算方法:()压力差法F王-(2)称重法:F#G(3)漂浮、悬浮法:F#=血(4)阿莲米做系理法Pr红补-冰碎牙9V处C3扫描全能王3亿人都在用的扫描AP典例精练例1桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精,实心木球和实心铁球的体积相等,如图所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为p本、P、P和p。将木球放入水中、铁球放入酒精中,静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F,和F2。下列判断中正确的是(A.若P*F2B.若p木C.若PD.若p特人p本例2一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出.已知酒精的密度是0.8×10kg/m,则物块在水中的状态及物块的密度是(A.悬浮,1.010kg/mB.漂浮,0.95×10kg/mC.下沉,1.2×10kg/mD.漂浮,0.90×10kg/m例3已知甲、乙两个实心球密度之比为:Pz=1:2,体积之比Vg:V2:3,放入足够深的某种液体自由静止后,所受浮力之比为Fp:Fz云2:5,则此两个物体在该液体中自由静止时所处的状态是(A.甲、乙都漂浮液面上B.甲漂浮,乙沉底C.甲、乙都沉底D.甲悬浮在液体中,乙沉底例4把一个小球放入盛满酒精的滥杯中,它将下沉到杯底,从杯中溢出8克酒精,若将该小球放入盛满水的溢杯中,它将漂浮在水面上,则从杯中溢出水的质量A.大于8克,因为水的密度更大,小球所排开水的质量更多B.大于8克,因为所溢出酒精的质量小于小球质量,而所溢出水的质量等于小球质量C.小于8克,因为小球所排开液体的体积变小,所受浮力不变D.等于8克,因为小球在酒精和水中所受浮力一样大例5如图所示,放在水平桌面上的容器甲为圆柱形,容器乙为圆锥形,甲乙两容器本身的质量和底面积都相同。装入相同深度的水后再各放入质量和体积都相同的木块,如图丙、丁为放入木块后的情形。下列说法中正确的是(丙234CS扫描全能王3亿人都在用的扫描AP 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