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(物理)初中物理功和機(jī)械能檢測(cè)試卷及答案一、選擇題1.如圖所示,水平地面上放著一只重1000N的木箱,用100N的水平推力,將木箱沿力的方向,勻速向前推動(dòng)1m,則有()A.重力所做的功是1000J B.推力所做的功是1000JC.摩擦力所做的功是100J D.推力所做的功是100J【答案】D【解析】A、由題意可知,木箱沒(méi)有在重力的方向上通過(guò)距離,根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件可知,重力做功為0J.故A錯(cuò)誤;BD、推力做功:.故B錯(cuò)誤,D正確.C、因?yàn)槲矬w在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以摩擦力f=F=100N,方向與F相反,由于木箱沿力F的方向移動(dòng),物體移動(dòng)的距離與摩擦力的方向相反,則,故C錯(cuò)誤.故選D.【點(diǎn)睛】此題考查功的計(jì)算,力是否做功的判斷,關(guān)鍵是掌握做功的兩個(gè)必要條件.注意水平方向運(yùn)動(dòng)的物體,重力是不做功的.2.在校園足球比賽中,隊(duì)員把足球踢出后,足球在水平地面上向前減速運(yùn)動(dòng),如圖所示.以下關(guān)于足球在水平地面上運(yùn)動(dòng)的這一過(guò)程中說(shuō)法正確的是A.足球所受的重力做了功 B.腳一直對(duì)足球做功C.足球受到非平衡力作用 D.地面的支持力對(duì)足球做了功【答案】C【解析】【詳解】A、重力時(shí)豎直向下的,球在地面上移動(dòng)的距離是水平方向,即力與距離垂直,重力不做功,故A錯(cuò)誤;B、球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員的腳以后,以后不再受運(yùn)動(dòng)員的作用力,故腳對(duì)球不再做功,故B錯(cuò)誤;C、由于足球的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越慢,運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生了變化,故受到的是非平衡力,故C正確;D、支持力是豎直向上的,球在地面上的運(yùn)動(dòng)是水平方向,即力與距離垂直,支持力不做功,故D錯(cuò)誤;故選C.3.如圖,小明分別用甲、乙兩滑輪把同一沙桶從1樓地面緩慢地提到2樓地面,用甲滑輪所做的功為W1,機(jī)械效率為;用乙滑輪所做的總功率為W2,機(jī)械效率為,若不計(jì)繩重與摩擦,則()A.W1<W2,η1>η2B.W1=W2,η1<η2C.W1>W(wǎng)2,<D.W1=W2,=【答案】A【解析】因?yàn)橛眉住⒁覂苫啺淹煌吧硰囊粯堑孛嫣岬蕉堑孛?,所以兩種情況的有用功相同;根據(jù)η=可知:當(dāng)有用功一定時(shí),利用機(jī)械時(shí)做的額外功越少,則總功越少,機(jī)械效率越高。而乙滑輪是動(dòng)滑輪,所以利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機(jī)械效率越低。即W1<W2,η1>η2.故選C.4.工人師傅利用如圖所示的兩種方式,將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升0.5m。F1、F2始終沿豎直方向;圖甲中OB=2OA,圖乙中動(dòng)滑輪重為60N,重物上升速度為0.01m/s。不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦,則下列說(shuō)法正確的是A.甲乙兩種方式都省一半的力B.甲方式F1由150N逐漸變大C.乙方式的有用功是180JD.乙方式F2的功率為3.6W【答案】D【解析】【分析】(1)根據(jù)杠桿的特點(diǎn)和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)分析甲乙兩種方式的省力情況;(2)根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系分析甲方式F1的變化;(3)根據(jù)W有用=Gh可求乙方式的有用功;(4)根據(jù)公式P=Fv求出乙方式F2的功率?!驹斀狻緼、甲圖,F(xiàn)1為動(dòng)力,已知OB=2OA,即動(dòng)力臂為阻力臂的2倍,由于不計(jì)摩擦、杠桿自重,由杠桿平衡條件可知,動(dòng)力為阻力的一半,即F1=150N;由圖乙可知,n=3,不計(jì)繩重和摩擦,則,故A錯(cuò)誤;B、甲圖中,重力即阻力的方向是豎直向下的,動(dòng)力的方向也是豎直向下的,在提升重物的過(guò)程中,動(dòng)力臂和阻力臂的比值不變,故動(dòng)力F1為150N不變,故B錯(cuò)誤;C、不計(jì)繩重和摩擦,乙方式的有用功為:W有用=Gh=300N×0.5m150J,故C錯(cuò)誤;D、乙方式中F2=120N,繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s,則乙方式F2的功率為:,故D正確。故選D。5.為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度,設(shè)置了如圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用如圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí),物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。(不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦)。下列計(jì)算結(jié)果不正確的是A.0s~1s內(nèi),地面對(duì)物體的支持力大于10NB.1s~2s內(nèi),物體在做加速運(yùn)動(dòng)C.2s~3s內(nèi),拉力F的功率是100WD.2s~3s內(nèi),滑輪組的機(jī)械效率是83.33%【答案】C【解析】【詳解】(1)由圖乙可知,在0~1s內(nèi),拉力F=30N.取動(dòng)滑輪和重物為研究對(duì)象,受到向下的重力G和G動(dòng),向上的支持力F支,及三根繩子向上的拉力F′作用,處于靜止?fàn)顟B(tài);地面對(duì)重物的支持力F支=G?F′=G?3F拉+G動(dòng)=100N?3×30N+G動(dòng)=G動(dòng)+10N10N,故A正確;(2)由圖丙可知,1s~2s內(nèi),物體在做加速運(yùn)動(dòng),故B正確;(3)由圖可知在2~3s內(nèi),重物做勻速運(yùn)動(dòng),v3=2.50m/s,拉力F3=40N,因?yàn)閺膭?dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)(承擔(dān)物重的繩子股數(shù))n=3,所以拉力F的作用點(diǎn)下降的速度v′3=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率(總功率):P總=F3v′3=40N×7.5m/s=300W,故C錯(cuò)誤;滑輪組的機(jī)械效率:η=×100%=×100%=×100%83.33%,故D正確。故選C.【點(diǎn)睛】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,則拉力F移動(dòng)的距離s=3h.(1)已知滑輪組繩子的段數(shù)n和拉力F拉,物體靜止,設(shè)滑輪組對(duì)物體的拉力F′,其關(guān)系為F拉=(F′+G動(dòng));地面對(duì)物體的支持力等于物體對(duì)地面的壓力,等于物體的重力G減去整個(gè)滑輪組對(duì)物體的拉力F′;(2)由F-t圖象得出在1~2s內(nèi)的拉力F,由h-t圖象得出重物上升的高度,求出拉力F的作用點(diǎn)下降的距離,利用W=Fs求此時(shí)拉力做功.(3)由F-t圖象得出在2~3s內(nèi)的拉力F,由v-t圖象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用點(diǎn)下降的速度,利用P=Fv求拉力做功功率,知道拉力F和物重G大小,以及S與h的關(guān)系,利用效率求滑輪組的機(jī)械效率.6.如圖所示,小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置,把同一袋沙子從地面提到二樓,用甲裝置所做的總功為W1,機(jī)械效率為η1;用乙裝置所做的總功為W2,機(jī)械效率為η2.若不計(jì)繩重與摩擦,則A.W1=W2,η1=η2 B.W1=W2,η1<η2C.W1<W2,η1>η2 D.W1>W2,η1<η2【答案】C【解析】【分析】由圖可知甲是定滑輪,乙是動(dòng)滑輪,利用乙滑輪做的額外功多,由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓”可知兩種情況的有用功,再根據(jù)總功等于有用功加上額外功,可以比較出兩種情況的總功大小.然后利用η=即可比較出二者機(jī)械效率的大?。驹斀狻浚?)因?yàn)樾∶鞣謩e用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面,所以兩種情況的有用功相同;(2)當(dāng)有用功一定時(shí),甲中所做的總功為對(duì)一袋沙所做的功,利用機(jī)械時(shí)做的額外功越少,則總功就越少,機(jī)械效率就越高;(3)又因?yàn)橐沂莿?dòng)滑輪,乙中所做的總功還要加上對(duì)動(dòng)滑輪所做的功,利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機(jī)械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2.故選C.7.用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)水平地面上重1000N的物體A,使物體A在4s內(nèi)勻速前進(jìn)了4m,物體A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦.下列說(shuō)法中正確的是A.繩子自由端在4s內(nèi)移動(dòng)了8m B.物體A重力做功的功率為1000WC.物體A克服摩擦力做的功為480J D.滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%【答案】D【解析】【詳解】A.由題圖可知,承擔(dān)物體拉力的繩子的股數(shù)n=3,因此物體A在4s內(nèi)勻速前進(jìn)了4m,則繩子自由端在4s內(nèi)移動(dòng)了s繩子=3×4m=12m。故A錯(cuò)誤。B.物體在重力方向上沒(méi)有做功,所以物體A重力做功的功率為0,故B錯(cuò)誤。C.物體A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J,故C錯(cuò)誤。D.由題可知:物體A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J,拉力F所做的總功W總=Fs繩子=120N×12m=1440J,所以滑輪組的機(jī)械效率,故D正確為答案。8.如圖所示,在粗糙程度相同的地面上,手推木塊向右壓縮彈簧;釋放木塊,木塊沿水平地面向左運(yùn)動(dòng);離開(kāi)彈簧后,木塊運(yùn)動(dòng)到某一位置停下.下列說(shuō)法中正確的是A.木塊在彈簧恢復(fù)原狀過(guò)程中,所受彈力變大B.木塊離開(kāi)彈簧后,受到的滑動(dòng)摩擦力變大C.木塊離開(kāi)彈簧后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),是因?yàn)樗袘T性D.彈簧恢復(fù)原狀過(guò)程中,彈性勢(shì)能變大【答案】C【解析】【詳解】A.木塊向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧變長(zhǎng),彈簧的形變逐漸減小,彈力逐漸變小,故A錯(cuò)誤;B.木塊離開(kāi)彈簧后,木塊對(duì)水平地面的壓力和接觸面的粗糙程度沒(méi)有變,摩擦力就是不變的,方向向左,故B錯(cuò)誤;C.木塊離開(kāi)彈簧后,不再受彈簧彈力的作用由于慣性可以繼續(xù)前進(jìn),故C正確;D.恢復(fù)原狀時(shí),彈性形變不斷減小,彈性勢(shì)能減小,故D錯(cuò)誤.9.跳傘運(yùn)動(dòng)員跳出飛機(jī)后,立即打開(kāi)降落傘,下落過(guò)程中所受空氣阻力隨速度的增大而增大,直至與重力等大。在整個(gè)下落過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員和降落傘的()A.重力勢(shì)能不斷減少,動(dòng)能不斷增加,機(jī)械能不變B.重力勢(shì)能不斷減少,動(dòng)能不斷增加,機(jī)械能減少C.重力勢(shì)能不斷減少,動(dòng)能先增加然后保持不變,機(jī)械能減少D.重力勢(shì)能不斷減少,動(dòng)能先增加后減少,機(jī)械能不變【答案】C【解析】分析:動(dòng)能的影響因素是物體的質(zhì)量和速度,質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大;重力勢(shì)能的影響因素是物體的質(zhì)量和高度,質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大;動(dòng)能和勢(shì)能總稱為機(jī)械能。解答:由于運(yùn)動(dòng)員在空中飛速下落,質(zhì)量沒(méi)發(fā)生變化,速度先逐漸增大后保持不變,故動(dòng)能先增大后保持不變;在下落過(guò)程中,高度降低,所以重力勢(shì)能減小,機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和,所以機(jī)械能也是減小。故選:C。【點(diǎn)睛】該題考查了動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的影響因素,機(jī)械能的變化可以從動(dòng)能和勢(shì)能的變化來(lái)判斷,也可以從機(jī)械能和其它形式的能之間是否有轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷。10.跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落時(shí),以下說(shuō)法中正確的有A.重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,機(jī)械能不變B.重力勢(shì)能增加,動(dòng)能減少,機(jī)械能不變C.重力勢(shì)能減少,動(dòng)能不變,機(jī)械能減少D.重力勢(shì)能增加,動(dòng)能不變,機(jī)械能增加【答案】C【解析】解:(1)跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落時(shí),質(zhì)量不變,速度不變,動(dòng)能不變.(2)跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落時(shí),質(zhì)量不變,高度越來(lái)越小,重力勢(shì)能越來(lái)越小.(3)動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減?。蔬xC.11.如圖所示,底端裝有電子閥門(mén)的圓柱形容器放在水平桌面上,容器中裝有適量的水,一木塊漂浮在水面上,控制閥門(mén),使容器中相同時(shí)間內(nèi)流出的水量相等.下列表示木塊下表面處水的壓強(qiáng)p1、容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p2、木塊的重力勢(shì)能Ep和木塊所受的浮力大小F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象中,可能正確的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】壓強(qiáng)和浮力【詳解】AB.壓強(qiáng)p2隨時(shí)間都是線性減小的,故AB錯(cuò);C.由于木塊的高度在不斷減小,所以木塊的重力勢(shì)能也是先不斷減小的,故C錯(cuò);D.由于木塊是漂浮的,在木塊沒(méi)有接觸底面之前浮力是不變的,當(dāng)接觸底面以后,浮力是越來(lái)越小的,故D正確.12.如圖所示,物體浸沒(méi)在水中,工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m,物體沒(méi)有露出水面,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是80%,不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg,則下列說(shuō)法中正確的是()A.物體露出水面前,工人勻速提升重物時(shí)拉力的功率為40WB.物體在水中受到的浮力為320NC.物體的體積為8×10-3m3D.物體露出水面后,此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將小于80%【答案】C【解析】【詳解】A.由圖知,n=2,拉力端移動(dòng)的距離:s=2h=2×2m=4m,拉力端移動(dòng)的速度:v=s/t=4m/10s=0.4m/s,拉力的功率:P=Fv=200N×0.4m/s=80W,故A錯(cuò);B.滑輪組的機(jī)械效率:η=W有用/W總=(G?F浮)h/Fs=(G?F?。﹉/F×2h=G?F浮/2F=400N?F浮/2×200N=80%,解得:F浮=80N,故B錯(cuò);C.由F浮=ρ水V排g得物體的體積:V=V排=F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3,故C正確;D.物體露出水面后,沒(méi)有了浮力,相當(dāng)于增加了提升物體的重,增大了有用功,不計(jì)繩重和摩擦,額外功不變,有用功和總功的比值變大,此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將大于80%,故D錯(cuò)。13.如圖所示,讓鋼球從斜槽上由靜止?jié)L下,鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面上碰到靜止的木塊后,能將木塊撞出一段距離.下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)空氣阻力)()A.鋼球能從斜槽上滾下是因?yàn)樗哂袘T性B.木塊被撞得越遠(yuǎn),說(shuō)明鋼球?qū)δ緣K做的功越多C.鋼球在斜槽上向下滾動(dòng)時(shí),它的機(jī)械能越來(lái)越大D.木塊被撞出一段距離,說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持【答案】B【解析】【詳解】A.鋼球能從斜槽上滾下是因?yàn)樗艿街亓Φ淖饔?,而不是因?yàn)樗哂袘T性,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)W=Fs可知,木塊被撞得越遠(yuǎn),說(shuō)明鋼球?qū)δ緣K做的功越多,故B正確;C.鋼球在斜槽上向下滾動(dòng)時(shí),不計(jì)空氣阻力,但鋼球還受到摩擦力作用,鋼球滾下時(shí)需要克服摩擦力做功,有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以,鋼球的機(jī)械能會(huì)減少,故C錯(cuò)誤;D.木塊被撞出一段距離,是因?yàn)槟緣K受到力的作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,不能說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持,故D錯(cuò)誤。14.一位初中生用30s從坡底爬上了9m高的山坡.他爬坡時(shí)的功率與下列哪一個(gè)最接近A.幾瓦 B.十幾瓦 C.一百多瓦 D.一千多瓦【答案】C【解析】【詳解】中學(xué)生的質(zhì)量約50kg,體重約左右,山坡的高度為9m.登樓的功率:,可見(jiàn),他爬坡時(shí)的功率與C選項(xiàng)最接近;故選C。15.舉重是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)體育項(xiàng)目.一位身高170cm的運(yùn)動(dòng)員和一位身高160cm的運(yùn)動(dòng)員,在挺舉項(xiàng)目中用相同時(shí)間,把同樣重的杠鈴舉起,如圖所示.如果他們對(duì)杠鈴所做的功分別為W1和W2,功率分別為P1和P2,則下列關(guān)系式中正確的是()A.W1=W2、P1=P2 B.W1>W(wǎng)2、P1=P2 C.W1>W(wǎng)2、P1>P2 D.W1<W2、P1<P2【答案】C【解析】【詳解】由題知身高170cm的運(yùn)動(dòng)員和身高160cm的運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴的重力相同,身高170cm的運(yùn)動(dòng)員比身高160cm的運(yùn)動(dòng)員將杠鈴舉得高,根據(jù)W=Gh可知,W1>W(wǎng)2;因?yàn)閮蛇\(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴的時(shí)間相同,根據(jù)P=可知,P1>P2.所以ABD錯(cuò)誤,C正確.故選C.【點(diǎn)睛】本題考查了學(xué)生對(duì)功的公式、功率的公式的掌握和運(yùn)用,能分析出高個(gè)運(yùn)動(dòng)員舉起的高度大是本題的突破口.16.將地面上的一本物理課本撿起來(lái)放到課桌上,對(duì)物理課本所做的功最接近A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J【答案】C【解析】一本物理課本的質(zhì)量m=200g=0.2kg,G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,課桌高度約為1m,人對(duì)課本做的功:W=Gh=2N×1m=2J.故選C.17.運(yùn)動(dòng)員從高空豎直向下跳傘,人(包括裝備)的質(zhì)量為90kg.只考慮人受到重力和空氣阻力,下落時(shí)的速度一時(shí)間圖線如圖所示,g=10N/kg.從第10s到第30這個(gè)過(guò)程中,人(包括裝備)A.動(dòng)能一直在變大 B.重力勢(shì)能先變大后不變C.機(jī)械能一直在變小 D.重力勢(shì)能一直在轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】C【解析】【詳解】A.動(dòng)能大小的影響因素有速度和質(zhì)量,在整個(gè)過(guò)程中,質(zhì)量不變,速度先變大再不變?cè)僮冃?,因此?dòng)能也是先變大再不變?cè)僮冃?,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;B.重力勢(shì)能大小的影響因素有質(zhì)量和高度,在整個(gè)過(guò)程中,質(zhì)量不變,高度逐漸變小,因此重力勢(shì)能減小,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;C.在下落過(guò)程中,阻力做功導(dǎo)致機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因此機(jī)械能減小,故C選項(xiàng)正確,符合題意;D.由圖像可知,有兩段速度不變的過(guò)程,在這兩段過(guò)程中,動(dòng)能不變,不存在重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的情況,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意。18.用如圖甲所示的裝置來(lái)探究滑輪組的機(jī)械效率η與物重G物的關(guān)系,改變G物,豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),計(jì)算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示,若不計(jì)繩重和摩擦,則下列說(shuō)法正確的是A.同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大,最終將達(dá)到100%B.當(dāng)G物=12N時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5NC.此滑輪組動(dòng)滑輪的重力為4ND.G物不變,改變圖甲中的繞繩方式,滑輪組機(jī)械效率將改【答案】B【解析】【分析】(1)使用機(jī)械時(shí),人們?yōu)橥瓿赡骋蝗蝿?wù)所必須做的功叫有用功;對(duì)完成任務(wù)沒(méi)有用,但又不得不做的功叫額外功;有用功與額外功之和叫總功。有用功與總功的比值叫機(jī)械效率;(2)不計(jì)繩重和摩擦,結(jié)合圖中信息,根據(jù)求得動(dòng)滑輪的重力,再計(jì)算G物=12N時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù);(3)G物不變,改變圖甲中的繞繩方式,分別將同一物體勻速提高到相同高度,做的有用功相同;克服動(dòng)滑輪做的額外功相同,由此分析機(jī)械效率的變化情況?!驹斀狻緼、使用滑輪組時(shí),克服物重的同時(shí),不可避免地要克服動(dòng)滑輪重做額外功,所以總功一定大于有用功;機(jī)械效率一定小于1,即同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大,但最終不能達(dá)到和超過(guò)100%,故A錯(cuò)誤;BC、由圖可知,G=12N,此時(shí)η=80%,不計(jì)繩重和摩擦,,即:,解得動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=3N,故C錯(cuò)誤;G物=12N時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù):,故B正確;D、G物不變,改變圖甲中的繞

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