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專題07牛頓第一定律和第三定律-十年(2014-2023)高考物理真題分項(xiàng)匯編(全國(guó)通用)專題07牛頓第一定律和第三定律一、單選題1.(2023·浙江)在足球運(yùn)動(dòng)中,足球入網(wǎng)如圖所示,則()
A.踢香蕉球時(shí)足球可視為質(zhì)點(diǎn) B.足球在飛行和觸網(wǎng)時(shí)慣性不變C.足球在飛行時(shí)受到腳的作用力和重力 D.觸網(wǎng)時(shí)足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對(duì)足球的力2.(2022·浙江)下列說法正確的是(
)A.鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中加速度不變B.足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關(guān)3.(2020·浙江)如圖所示,底部均有4個(gè)輪子的行李箱a豎立、b平臥放置在公交車上,箱子四周有一定空間。當(dāng)公交車()A.緩慢起動(dòng)時(shí),兩只行李箱一定相對(duì)車子向后運(yùn)動(dòng)B.急剎車時(shí),行李箱a一定相對(duì)車子向前運(yùn)動(dòng)C.緩慢轉(zhuǎn)彎時(shí),兩只行李箱一定相對(duì)車子向外側(cè)運(yùn)動(dòng)D.急轉(zhuǎn)彎時(shí),行李箱b一定相對(duì)車子向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)4.(2019·浙江)下列陳述與事實(shí)相符的是A.牛頓測(cè)定了引力常量B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)C.安培發(fā)現(xiàn)了靜電荷間的相互作用規(guī)律D.伽利略指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因5.(2014·北京)伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法,有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展.利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn):小球從左側(cè)斜面的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并沿右側(cè)斜面上升.斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí),小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3,根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,可以得到的最直接的結(jié)論是A.如果斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)C.如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變D.小球受到的力一定時(shí),質(zhì)量越大,它的加速度越小6.(2022·海南)在冰上接力比賽時(shí),甲推乙的作用力是,乙對(duì)甲的作用力是,則這兩個(gè)力()A.大小相等,方向相反 B.大小相等,方向相同C.的沖量大于的沖量 D.的沖量小于的沖量7.(2022·浙江)如圖所示,魚兒擺尾擊水躍出水面,吞食荷花花瓣的過程中,下列說法正確的是(
)A.魚兒吞食花瓣時(shí)魚兒受力平衡B.魚兒擺尾出水時(shí)浮力大于重力C.魚兒擺尾擊水時(shí)受到水的作用力D.研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動(dòng)作可把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)8.(2021·廣東)唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對(duì)直轅犁的優(yōu)勢(shì)之一是起土省力,設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁,F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和,,如圖所示,忽略耕索質(zhì)量,耕地過程中,下列說法正確的是(
)A.耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的大B.耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的大C.曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí),耕索對(duì)犁的拉力小于犁對(duì)耕索的拉力D.直轅犁加速前進(jìn)時(shí),耕索對(duì)犁的拉力大于犁對(duì)耕索的拉力9.(2021·浙江)如圖所示,電動(dòng)遙控小車放在水平長(zhǎng)木板上面,當(dāng)它在長(zhǎng)木板上水平向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)木板保持靜止,此時(shí)()A.小車只受重力、支持力作用B.木板對(duì)小車的作用力方向水平向左C.木板對(duì)小車的作用力大于小車對(duì)木板的作用力D.木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力大小一定相等10.(2020·浙江)如圖是“中國(guó)天眼”口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡維護(hù)時(shí)的照片。為不損傷望遠(yuǎn)鏡球面,質(zhì)量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著,當(dāng)他在離底部有一定高度的望遠(yuǎn)鏡球面上緩慢移動(dòng)時(shí),氦氣球?qū)ζ溆写笮?、方向豎直向上的拉力作用,使其有“人類在月球上行走”的感覺,若將人視為質(zhì)點(diǎn),此時(shí)工作人員()A.受到的重力大小為 B.受到的合力大小為C.對(duì)球面的壓力大小為 D.對(duì)球面的作用力大小為11.(2020·浙江)如圖所示,一對(duì)父子掰手腕,父親讓兒子獲勝。若父親對(duì)兒子的力記為,兒子對(duì)父親的力記為,則()A. B.和大小相等C.先于產(chǎn)生 D.后于產(chǎn)生12.(2019·浙江)如圖所示,小明撐桿使船離岸,則下列說法正確的是A.小明與船之間存在摩擦力B.桿的彎曲是由于受到桿對(duì)小明的力C.桿對(duì)岸的力大于岸對(duì)桿的力D.小明對(duì)桿的力和岸對(duì)桿的力是一對(duì)相互作用力
專題07牛頓第一定律和第三定律一、單選題1.(2023·浙江)在足球運(yùn)動(dòng)中,足球入網(wǎng)如圖所示,則()
A.踢香蕉球時(shí)足球可視為質(zhì)點(diǎn) B.足球在飛行和觸網(wǎng)時(shí)慣性不變C.足球在飛行時(shí)受到腳的作用力和重力 D.觸網(wǎng)時(shí)足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對(duì)足球的力【答案】B【解析】A.在研究如何踢出“香蕉球”時(shí),需要考慮踢在足球上的位置與角度,所以不可以把足球看作質(zhì)點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B.慣性只與質(zhì)量有關(guān),足球在飛行和觸網(wǎng)時(shí)質(zhì)量不變,則慣性不變,故B正確;C.足球在飛行時(shí)腳已經(jīng)離開足球,故在忽略空氣阻力的情況下只受重力,故C錯(cuò)誤;D.觸網(wǎng)時(shí)足球?qū)W(wǎng)的力與網(wǎng)對(duì)足球的力是相互作用力,大小相等,故D錯(cuò)誤。故選B。2.(2022·浙江)下列說法正確的是(
)A.鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中加速度不變B.足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關(guān)【答案】B【解析】A.鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中加速度方向在改變,A錯(cuò)誤;B.慣性只與質(zhì)量有關(guān),則足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大,B正確;C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力隨著形變量的減小而減小,C錯(cuò)誤;D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向有關(guān),D錯(cuò)誤。故選B。3.(2020·浙江)如圖所示,底部均有4個(gè)輪子的行李箱a豎立、b平臥放置在公交車上,箱子四周有一定空間。當(dāng)公交車()A.緩慢起動(dòng)時(shí),兩只行李箱一定相對(duì)車子向后運(yùn)動(dòng)B.急剎車時(shí),行李箱a一定相對(duì)車子向前運(yùn)動(dòng)C.緩慢轉(zhuǎn)彎時(shí),兩只行李箱一定相對(duì)車子向外側(cè)運(yùn)動(dòng)D.急轉(zhuǎn)彎時(shí),行李箱b一定相對(duì)車子向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A.有題意可知當(dāng)公交車緩慢啟動(dòng)時(shí),兩只箱子與公交車之間的有可能存在靜摩擦使箱子與公交車一起運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.急剎車時(shí),由于慣性,行李箱a一定相對(duì)車子向前運(yùn)動(dòng),故B正確;C.當(dāng)公交車緩慢轉(zhuǎn)彎時(shí),兩只箱子與車之間的摩擦力可能提供向心力,與車保持相對(duì)靜止,故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)公交車急轉(zhuǎn)彎時(shí),由于需要向心力大,行李箱一定相對(duì)車子向外側(cè)運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選B。4.(2019·浙江)下列陳述與事實(shí)相符的是A.牛頓測(cè)定了引力常量B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)C.安培發(fā)現(xiàn)了靜電荷間的相互作用規(guī)律D.伽利略指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因【答案】D【解析】A.卡文迪許測(cè)定了引力常量,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.庫倫發(fā)現(xiàn)了靜電荷間的相互作用規(guī)律,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.伽利略指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,選項(xiàng)D正確;5.(2014·北京)伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法,有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展.利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn):小球從左側(cè)斜面的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并沿右側(cè)斜面上升.斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí),小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3,根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,可以得到的最直接的結(jié)論是A.如果斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)C.如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變D.小球受到的力一定時(shí),質(zhì)量越大,它的加速度越小【答案】A【解析】從實(shí)驗(yàn)中小球的三種運(yùn)動(dòng)情況可以得到,斜面的阻力越小,小球上升的位置越高,根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,可以得到的最直接的結(jié)論是:如果不受阻力,就會(huì)升到與O點(diǎn)相等的高度,A項(xiàng)符合題意;而其他選項(xiàng)都不是由該實(shí)驗(yàn)直接得到的,需要進(jìn)一步推理或其它實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,BCD三項(xiàng)不符合題意.6.(2022·海南)在冰上接力比賽時(shí),甲推乙的作用力是,乙對(duì)甲的作用力是,則這兩個(gè)力()A.大小相等,方向相反 B.大小相等,方向相同C.的沖量大于的沖量 D.的沖量小于的沖量【答案】A【解析】根據(jù)題意可知和是相互作用力,根據(jù)牛頓第三定律可知和等大反向、具有同時(shí)性;根據(jù)沖量定義式可知和的沖量大小相等,方向相反。故選A。7.(2022·浙江)如圖所示,魚兒擺尾擊水躍出水面,吞食荷花花瓣的過程中,下列說法正確的是(
)A.魚兒吞食花瓣時(shí)魚兒受力平衡B.魚兒擺尾出水時(shí)浮力大于重力C.魚兒擺尾擊水時(shí)受到水的作用力D.研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動(dòng)作可把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)【答案】C【解析】A.魚兒吞食花瓣時(shí)處于失重狀態(tài),A錯(cuò)誤;BC.魚兒擺尾出水時(shí)排開水的體積變小,浮力變小,魚兒能夠出水的主要原因是魚兒擺尾時(shí)水對(duì)魚向上的作用力大于重力,B錯(cuò)誤、C正確;D.研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動(dòng)作不可以把魚兒視為質(zhì)點(diǎn),否則就無動(dòng)作可言,D錯(cuò)誤。故選C。8.(2021·廣東)唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對(duì)直轅犁的優(yōu)勢(shì)之一是起土省力,設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁,F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和,,如圖所示,忽略耕索質(zhì)量,耕地過程中,下列說法正確的是(
)A.耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的大B.耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的大C.曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí),耕索對(duì)犁的拉力小于犁對(duì)耕索的拉力D.直轅犁加速前進(jìn)時(shí),耕索對(duì)犁的拉力大于犁對(duì)耕索的拉力【答案】B【解析】A.將拉力F正交分解如下圖所示則在x方向可得出Fx曲=FsinαFx直=Fsinβ在y方向可得出Fy曲=FcosαFy直=Fcosβ由題知α<β則sinα<sinβcosα>cosβ則可得到Fx曲<Fx直Fy曲>Fy直A錯(cuò)誤、B正確;CD.耕索對(duì)犁的拉力與犁對(duì)耕索的拉力是一對(duì)相互作用力,它們大小相等,方向相反,無論是加速還是勻速,則CD錯(cuò)誤。故選B。9.(2021·浙江)如圖所示,電動(dòng)遙控小車放在水平長(zhǎng)木板上面,當(dāng)它在長(zhǎng)木板上水平向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)木板保持靜止,此時(shí)()A.小車只受重力、支持力作用B.木板對(duì)小車的作用力方向水平向左C.木板對(duì)小車的作用力大于小車對(duì)木板的作用力D.木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力大小一定相等【答案】D【解析】A.小車加速向左運(yùn)動(dòng),受到自身的重力和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力,受到長(zhǎng)木板對(duì)小車的支持力和阻力,A錯(cuò)誤;B.木板對(duì)小車的作用力包括豎直向上的支持力和水平方向的阻力,根據(jù)平行四邊形定則可知合力方向一定不在水平方向,B錯(cuò)誤;CD.木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力是一對(duì)相互作用力,等大反向,C錯(cuò)誤,D正確。故選D。10.(2020·浙江)如圖是“中國(guó)天眼”口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡維護(hù)時(shí)的照片。為不損傷望遠(yuǎn)鏡球面,質(zhì)量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著,當(dāng)他在離底部有一定高度的望遠(yuǎn)鏡球面上緩慢移動(dòng)時(shí),氦氣球?qū)ζ溆写笮?、方向豎直向上的拉力作用,使其有“人類在月球上行走”的感覺,若將人視為質(zhì)點(diǎn),此時(shí)工作人員()A.受到的重力大小為 B.受到的合力大小為C.對(duì)球面的壓力大小為 D.對(duì)球面的作用力大小為【答案】D【解析】A.工作人員的質(zhì)量為,則工作人員受到的重力A錯(cuò)誤;B.工作人員在球面上緩慢行走,處于平衡狀態(tài),合力為0,B錯(cuò)誤;C.工作人員站在的球面位置不水平,對(duì)球面的壓力不等于,C錯(cuò)誤;D.由平衡條件可得球面對(duì)工作人員的作用力滿足再由牛頓第三定律可得,工作人員對(duì)球面的作用力大小為D正確。故選D。11.(2020·浙江)如圖所示,一對(duì)父子掰手腕,父親讓兒子獲勝。若父親對(duì)兒子的力記為,兒子對(duì)父親的力記為,則()A. B.和大小相等C.先于產(chǎn)生 D.后于產(chǎn)生【答案】B【解析】父親對(duì)兒子的力和兒子對(duì)父親的力是一對(duì)相互作用力,根據(jù)牛頓第三定律可知這兩個(gè)力等大反向,同生同滅,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B.12.(2019·浙江)如圖所示,小明撐桿使船離岸,則下列說法正確的是A.小明與船之間存在摩擦力B.桿的彎曲是由于受到桿對(duì)小明的力C.桿對(duì)岸的力大于岸對(duì)桿的力D.小明對(duì)桿的力和岸對(duì)桿的力是一對(duì)相互作用力【答案】A【解析】A.小明與船之間存在運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),則它們之間存在摩擦力,選項(xiàng)A正確;B.桿的彎曲是由于桿受到小明對(duì)桿的力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.桿對(duì)岸的力與岸對(duì)桿的力是作用與反作用力,大小相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.小明對(duì)桿的力和桿對(duì)小明的力是一對(duì)相互作用力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故選A。
專題08牛頓第二定律一、多選題1.(2023·湖南)如圖,光滑水平地面上有一質(zhì)量為的小車在水平推力的作用下加速運(yùn)動(dòng)。車廂內(nèi)有質(zhì)量均為的A、B兩小球,兩球用輕桿相連,A球靠在光滑左壁上,B球處在車廂水平底面上,且與底面的動(dòng)摩擦因數(shù)為,桿與豎直方向的夾角為,桿與車廂始終保持相對(duì)靜止假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說法正確的是(
)
A.若B球受到的摩擦力為零,則B.若推力向左,且,則的最大值為C.若推力向左,且,則的最大值為D.若推力向右,且,則的范圍為2.(2022·湖南)球形飛行器安裝了可提供任意方向推力的矢量發(fā)動(dòng)機(jī),總質(zhì)量為。飛行器飛行時(shí)受到的空氣阻力大小與其速率平方成正比(即,為常量)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí),飛行器豎直下落,經(jīng)過一段時(shí)間后,其勻速下落的速率為;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器豎直向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,飛行器勻速向上的速率為。重力加速度大小為,不考慮空氣相對(duì)于地面的流動(dòng)及飛行器質(zhì)量的變化,下列說法正確的是()A.發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力為B.當(dāng)飛行器以勻速水平飛行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)推力的大小為C.發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器勻速水平飛行時(shí),飛行器速率為D.當(dāng)飛行器以的速率飛行時(shí),其加速度大小可以達(dá)到3.(2022·全國(guó))如圖,質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上,二者用一輕彈簧水平連接,兩滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P,使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng);某時(shí)刻突然撤去該拉力,則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前()A.P的加速度大小的最大值為B.Q的加速度大小的最大值為C.P的位移大小一定大于Q的位移大小D.P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小4.(2015·海南)如圖所示,升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面,斜面上放一物體,開始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)斜面勻速下滑,當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)A.物塊與斜面間的摩擦力減小B.物塊與斜面間的正壓力增大C.物塊相對(duì)于斜面減速下滑D.物塊相對(duì)于斜面勻速下滑5.(2015·海南)如圖所示,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連,通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O;整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài);現(xiàn)將細(xì)繩剪斷,將物塊a的加速度記為a1,S1和S2相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為△l1和△l2,重力加速度大小為g,在剪斷瞬間A.a(chǎn)1=3g B.a(chǎn)1=0 C.△l1=2△l2 D.△l1=△l26.(2014·山東)一質(zhì)點(diǎn)在外力作用下做直線運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的圖象如圖.在圖中標(biāo)出的時(shí)刻中,質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向相同的有A. B. C. D.二、單選題7.(2023·全國(guó))一同學(xué)將排球自O(shè)點(diǎn)墊起,排球豎直向上運(yùn)動(dòng),隨后下落回到O點(diǎn)。設(shè)排球在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比。則該排球(
)A.上升時(shí)間等于下落時(shí)間 B.被墊起后瞬間的速度最大C.達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)加速度為零 D.下落過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)8.(2022·江蘇)高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書,書與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度。若書不滑動(dòng),則高鐵的最大加速度不超過()A. B. C. D.9.(2021·北京)某同學(xué)使用輕彈簧、直尺鋼球等制作了一個(gè)“豎直加速度測(cè)量?jī)x”。如圖所示,彈簧上端固定,在彈簧旁沿彈簧長(zhǎng)度方向固定一直尺。不掛鋼球時(shí),彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處;下端懸掛鋼球,靜止時(shí)指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對(duì)應(yīng)的加速度標(biāo)在直尺上,就可用此裝置直接測(cè)量豎直方向的加速度。取豎直向上為正方向,重力加速度大小為g。下列說法正確的是(
)A.30cm刻度對(duì)應(yīng)的加速度為-0.5g B.40cm刻度對(duì)應(yīng)的加速度為gC.50cm刻度對(duì)應(yīng)的加速度為2g D.各刻度對(duì)應(yīng)加速度的值是不均勻的10.(2021·浙江)2021年5月15日,天問一號(hào)著陸器在成功著陸火星表面的過程中,經(jīng)大氣層的減速,速度從減為;打開降落傘后,經(jīng)過速度進(jìn)一步減為;與降落傘分離,打開發(fā)動(dòng)機(jī)減速后處于懸停狀態(tài);經(jīng)過對(duì)著陸點(diǎn)的探測(cè)后平穩(wěn)著陸。若打開降落傘至分離前的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下運(yùn)動(dòng),則著陸器()A.打開降落傘前,只受到氣體阻力的作用B.打開降落傘至分離前,受到的合力方向豎直向上C.打開降落傘至分離前,只受到浮力和氣體阻力的作用D.懸停狀態(tài)中,發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是平衡力11.(2019·浙江)如圖所示,A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球,A為鐵球,B、C為木球.A、B兩球分別連在兩根彈簧上,C球連接在細(xì)線一端,彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部,該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi).若將掛吊籃的繩子剪斷,則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底(不計(jì)空氣阻力,ρ木<ρ水<ρ鐵)A.A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)B.A、B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),C球不動(dòng)C.A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng),B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),C球不動(dòng)D.A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng),C球不動(dòng)12.(2014·北京)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入,例如平伸手掌托起物體,由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),直至將物體拋出。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是()A.受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于超重狀態(tài)B.受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于失重狀態(tài)C.在物體離開手的瞬間,物體的加速度大于重力加速度D.在物體離開手的瞬間,手的加速度大于重力加速度13.(2015·上海)如圖,鳥沿虛線斜向上加速飛行,空氣對(duì)其作用力可能是(
)A.F1 B.F2 C.F3 D.F414.(2018·海南)如圖,一絕緣光滑固定斜面處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于斜面向上,通有電流I的金屬細(xì)桿水平靜止在斜面上.若電流變?yōu)?.5I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B,電流和磁場(chǎng)的方向均不變,則金屬細(xì)桿將(
)A.沿斜面加速上滑B.沿斜面加速下滑C.沿斜面勻速上滑D.仍靜止在斜面上15.(2017·上海)一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上.當(dāng)火車向右做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),水面形狀接近于圖(
)A. B.C. D.16.(2017·上海)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,懸線一端固定于地面,另一端拉住一個(gè)帶電小球,使之處于靜止?fàn)顟B(tài).忽略空氣阻力,當(dāng)懸線斷裂后,小球?qū)⒆觯?/p>
)A.曲線運(yùn)動(dòng) B.勻速直線運(yùn)動(dòng)C.勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.變加速直線運(yùn)動(dòng)三、解答題17.(2020·全國(guó))我國(guó)自主研制了運(yùn)-20重型運(yùn)輸機(jī)。飛機(jī)獲得的升力大小F可用描寫,k為系數(shù);v是飛機(jī)在平直跑道上的滑行速度,F(xiàn)與飛機(jī)所受重力相等時(shí)的v稱為飛機(jī)的起飛離地速度,已知飛機(jī)質(zhì)量為時(shí),起飛離地速度為66m/s;裝載貨物后質(zhì)量為,裝載貨物前后起飛離地時(shí)的k值可視為不變。(1)求飛機(jī)裝載貨物后的起飛離地速度;(2)若該飛機(jī)裝載貨物后,從靜止開始勻加速滑行1521m起飛離地,求飛機(jī)在滑行過程中加速度的大小和所用的時(shí)間。18.(2014·山東)研究表明,一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間(即圖甲中“反應(yīng)過程”所用時(shí)間)t0=0.4s,但飲酒會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng).在某次試驗(yàn)中,志愿者少量飲酒后駕車以v0=72km/h的速度在試驗(yàn)場(chǎng)的水平路面上勻速行駛,從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止,行駛距離L=39m.減速過程中汽車位移s與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示,此過程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng).取重力加速度的大小g=10m/s2.求:(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時(shí)間;(2)飲酒使志愿者的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少;
(3)減速過程汽車對(duì)志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值.
專題08牛頓第二定律一、多選題1.(2023·湖南)如圖,光滑水平地面上有一質(zhì)量為的小車在水平推力的作用下加速運(yùn)動(dòng)。車廂內(nèi)有質(zhì)量均為的A、B兩小球,兩球用輕桿相連,A球靠在光滑左壁上,B球處在車廂水平底面上,且與底面的動(dòng)摩擦因數(shù)為,桿與豎直方向的夾角為,桿與車廂始終保持相對(duì)靜止假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說法正確的是(
)
A.若B球受到的摩擦力為零,則B.若推力向左,且,則的最大值為C.若推力向左,且,則的最大值為D.若推力向右,且,則的范圍為【答案】CD【解析】A.設(shè)桿的彈力為,對(duì)小球A:豎直方向受力平衡,則桿水平方向的分力與豎直方向的分力滿足豎直方向則若B球受到的摩擦力為零,對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律可得可得對(duì)小球A、B和小車整體根據(jù)牛頓第二定律A錯(cuò)誤;B.若推力向左,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度向左,小球A所受向左的合力的最大值為對(duì)小球B,由于,小球B受到向左的合力則對(duì)小球A,根據(jù)牛頓第二定律可得對(duì)系統(tǒng)整體根據(jù)牛頓第二定律解得B錯(cuò)誤;C.若推力向左,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度向左,小球A向左方向的加速度由桿對(duì)小球A的水平分力提供,小球A所受向左的合力的最大值為小球B所受向左的合力的最大值由于可知?jiǎng)t對(duì)小球B,根據(jù)牛頓第二定律對(duì)系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立可得的最大值為C正確;D.若推力向右,根據(jù)牛頓第二定律可知系統(tǒng)整體加速度向右,由于小球A可以受到左壁向右的支持力,理論上向右的合力可以無限大,因此只需要討論小球B即可,當(dāng)小球B所受的摩擦力向左時(shí),小球B向右的合力最小,此時(shí)當(dāng)小球所受摩擦力向右時(shí),小球B向右的合力最大,此時(shí)對(duì)小球B根據(jù)牛頓第二定律對(duì)系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律代入小球B所受合力分范圍可得的范圍為D正確。故選CD。2.(2022·湖南)球形飛行器安裝了可提供任意方向推力的矢量發(fā)動(dòng)機(jī),總質(zhì)量為。飛行器飛行時(shí)受到的空氣阻力大小與其速率平方成正比(即,為常量)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí),飛行器豎直下落,經(jīng)過一段時(shí)間后,其勻速下落的速率為;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器豎直向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,飛行器勻速向上的速率為。重力加速度大小為,不考慮空氣相對(duì)于地面的流動(dòng)及飛行器質(zhì)量的變化,下列說法正確的是()A.發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力為B.當(dāng)飛行器以勻速水平飛行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)推力的大小為C.發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器勻速水平飛行時(shí),飛行器速率為D.當(dāng)飛行器以的速率飛行時(shí),其加速度大小可以達(dá)到【答案】BC【解析】A.飛行器關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),以v1=勻速下落時(shí),有飛行器以v2=向上勻速時(shí),設(shè)最大推力為Fm聯(lián)立可得,A錯(cuò)誤;B.飛行器以v3=勻速水平飛行時(shí)B正確;C.發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器勻速水平飛行時(shí)解得C正確;D.當(dāng)飛行器最大推力向下,以v5=的速率向上減速飛行時(shí),其加速度向下達(dá)到最大值解得am=2.5gD錯(cuò)誤。故選BC。3.(2022·全國(guó))如圖,質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上,二者用一輕彈簧水平連接,兩滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P,使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng);某時(shí)刻突然撤去該拉力,則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前()A.P的加速度大小的最大值為B.Q的加速度大小的最大值為C.P的位移大小一定大于Q的位移大小D.P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小【答案】AD【解析】設(shè)兩物塊的質(zhì)量均為m,撤去拉力前,兩滑塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng),則拉力大小為撤去拉力前對(duì)Q受力分析可知,彈簧的彈力為AB.從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前的過程中,以向右為正方向,撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)?,兩滑塊與地面間仍然保持相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)滑塊P的加速度為解得此刻滑塊Q所受的外力不變,加速度仍為零,過后滑塊P做減速運(yùn)動(dòng),故PQ間距離減小,彈簧的伸長(zhǎng)量變小,彈簧彈力變小。根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小,滑塊Q的合外力增大,合力向左,做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)。故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為。Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)解得故滑塊Q加速度大小最大值為,A正確,B錯(cuò)誤;C.滑塊PQ水平向右運(yùn)動(dòng),PQ間的距離在減小,故P的位移一定小于Q的位移,C錯(cuò)誤;D.滑塊P在彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)的加速度為解得撤去拉力時(shí),PQ的初速度相等,滑塊P由開始的加速度大小為做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),最后彈簧原長(zhǎng)時(shí)加速度大小為;滑塊Q由開始的加速度為0做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),最后彈簧原長(zhǎng)時(shí)加速度大小也為。分析可知P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小,D正確。故選AD。4.(2015·海南)如圖所示,升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面,斜面上放一物體,開始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)斜面勻速下滑,當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)A.物塊與斜面間的摩擦力減小B.物塊與斜面間的正壓力增大C.物塊相對(duì)于斜面減速下滑D.物塊相對(duì)于斜面勻速下滑【答案】BD【解析】當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),物體有豎直向上的加速度,則物塊與斜面間的正壓力增大,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式可知接觸面間的正壓力增大,物體與斜面間的摩擦力增大,故A錯(cuò)誤,B正確;設(shè)斜面的傾角為,物體的質(zhì)量為m,當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有,即,假設(shè)物體以加速度a向上運(yùn)動(dòng)時(shí),有,,因?yàn)?,所以,故物體仍做勻速下滑運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤,D正確.5.(2015·海南)如圖所示,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連,通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O;整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài);現(xiàn)將細(xì)繩剪斷,將物塊a的加速度記為a1,S1和S2相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為△l1和△l2,重力加速度大小為g,在剪斷瞬間A.a(chǎn)1=3g B.a(chǎn)1=0 C.△l1=2△l2 D.△l1=△l2【答案】AC【解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m,剪斷細(xì)繩的瞬間,繩子的拉力消失,彈簧還沒有來得及改變,所以剪斷細(xì)繩的瞬間a受到重力和彈簧的拉力,剪斷前對(duì)bc和彈簧組成的整體分析可知,故a受到的合力,故加速度,A正確,B錯(cuò)誤;設(shè)彈簧的拉力為,則,根據(jù)胡克定律可得,C正確,D錯(cuò)誤.6.(2014·山東)一質(zhì)點(diǎn)在外力作用下做直線運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的圖象如圖.在圖中標(biāo)出的時(shí)刻中,質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向相同的有A. B. C. D.【答案】AC【解析】如果質(zhì)點(diǎn)所受合力的方向與速度方向相同,物體做加速運(yùn)動(dòng);合力的方向與速度方向相反,物體做減速運(yùn)動(dòng).AC、在、時(shí)刻,速度都在不斷增加,因此合力的方向與速度方向相同,A、C正確;BD、在、時(shí)刻,速度在不斷減小,合力的方向與速度方向相反,B、D錯(cuò)誤.二、單選題7.(2023·全國(guó))一同學(xué)將排球自O(shè)點(diǎn)墊起,排球豎直向上運(yùn)動(dòng),隨后下落回到O點(diǎn)。設(shè)排球在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比。則該排球(
)A.上升時(shí)間等于下落時(shí)間 B.被墊起后瞬間的速度最大C.達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)加速度為零 D.下落過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A.上升過程和下降過程的位移大小相同,上升過程的末狀態(tài)和下降過程的初狀態(tài)速度均為零。對(duì)排球受力分析,上升過程的重力和阻力方向相同,下降過程中重力和阻力方向相反,根據(jù)牛頓第二定律可知,上升過程中任意位置的加速度比下降過程中對(duì)應(yīng)位置的加速度大,則上升過程的平均加速度較大。由位移與時(shí)間關(guān)系可知,上升時(shí)間比下落時(shí)間短,A錯(cuò)誤;B.上升過程排球做減速運(yùn)動(dòng),下降過程排球做加速運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)過程中空氣阻力一直做負(fù)功,小球機(jī)械能一直在減小,下降過程中的最低點(diǎn)的速度小于上升過程的最低點(diǎn)的速度,故排球被墊起時(shí)的速度最大,B正確;C.達(dá)到最高點(diǎn)速度為零,空氣阻力為零,此刻排球重力提供加速度不為零,C錯(cuò)誤;D.下落過程中,排球速度在變,所受空氣阻力在變,故排球所受的合外力在變化,排球在下落過程中做變加速運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。故選B。8.(2022·江蘇)高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書,書與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度。若書不滑動(dòng),則高鐵的最大加速度不超過()A. B. C. D.【答案】B【解析】書放在水平桌面上,若書相對(duì)于桌面不滑動(dòng),則最大靜摩擦力提供加速度解得書相對(duì)高鐵靜止,故若書不動(dòng),高鐵的最大加速度。故選B。9.(2021·北京)某同學(xué)使用輕彈簧、直尺鋼球等制作了一個(gè)“豎直加速度測(cè)量?jī)x”。如圖所示,彈簧上端固定,在彈簧旁沿彈簧長(zhǎng)度方向固定一直尺。不掛鋼球時(shí),彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處;下端懸掛鋼球,靜止時(shí)指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對(duì)應(yīng)的加速度標(biāo)在直尺上,就可用此裝置直接測(cè)量豎直方向的加速度。取豎直向上為正方向,重力加速度大小為g。下列說法正確的是(
)A.30cm刻度對(duì)應(yīng)的加速度為-0.5g B.40cm刻度對(duì)應(yīng)的加速度為gC.50cm刻度對(duì)應(yīng)的加速度為2g D.各刻度對(duì)應(yīng)加速度的值是不均勻的【答案】A【分析】由題知,不掛鋼球時(shí),彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處,則彈簧的原長(zhǎng)l0=0.2m;下端懸掛鋼球,靜止時(shí)指針位于直尺40cm刻度處,則根據(jù)受力平衡有mg=k(l-l0)可計(jì)算出k=【解析】A.由分析可知,在30cm刻度時(shí),有F彈-mg=ma(取豎直向上為正方向)代入數(shù)據(jù)有a=
-0.5gA正確;B.由分析可知,在40cm刻度時(shí),有mg=F彈則40cm刻度對(duì)應(yīng)的加速度為0,B錯(cuò)誤;C.由分析可知,在50cm刻度時(shí),有F彈-mg=ma(取豎直向上為正方向)代入數(shù)據(jù)有a=0.5gC錯(cuò)誤;D.設(shè)刻度對(duì)應(yīng)值為x,結(jié)合分析可知,x=(取豎直向上為正方向)經(jīng)過計(jì)算有a=(x>0.2)或a=(x<0.2)根據(jù)以上分析,加速度a與刻度對(duì)應(yīng)值為x成線性關(guān)系,則各刻度對(duì)應(yīng)加速度的值是均勻的,D錯(cuò)誤。故選A。10.(2021·浙江)2021年5月15日,天問一號(hào)著陸器在成功著陸火星表面的過程中,經(jīng)大氣層的減速,速度從減為;打開降落傘后,經(jīng)過速度進(jìn)一步減為;與降落傘分離,打開發(fā)動(dòng)機(jī)減速后處于懸停狀態(tài);經(jīng)過對(duì)著陸點(diǎn)的探測(cè)后平穩(wěn)著陸。若打開降落傘至分離前的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下運(yùn)動(dòng),則著陸器()A.打開降落傘前,只受到氣體阻力的作用B.打開降落傘至分離前,受到的合力方向豎直向上C.打開降落傘至分離前,只受到浮力和氣體阻力的作用D.懸停狀態(tài)中,發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是平衡力【答案】B【解析】A.打開降落傘前,在大氣層中做減速運(yùn)動(dòng),則著陸器受大氣的阻力作用以及火星的引力作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.打開降落傘至分離前做減速運(yùn)動(dòng),則其加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,加速度方向向上,則合力方向豎直向上,B正確;C.打開降落傘至分離前,受到浮力和氣體的阻力以及火星的吸引力作用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.懸停狀態(tài)中,發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力是氣體對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用力,由于還受到火星的吸引力,則與氣體的阻力不是平衡力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。11.(2019·浙江)如圖所示,A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球,A為鐵球,B、C為木球.A、B兩球分別連在兩根彈簧上,C球連接在細(xì)線一端,彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部,該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi).若將掛吊籃的繩子剪斷,則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底(不計(jì)空氣阻力,ρ木<ρ水<ρ鐵)A.A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)B.A、B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),C球不動(dòng)C.A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng),B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),C球不動(dòng)D.A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng),C球不動(dòng)【答案】D【解析】開始時(shí)A球下的彈簧被壓縮,彈力向上;B球下的彈簧被拉長(zhǎng),彈力向下;將掛吊籃的繩子剪斷的瞬時(shí),系統(tǒng)的加速度為g,為完全失重狀態(tài),此時(shí)水對(duì)球的浮力也為零,小球的重力也視為零,則A球?qū)⒃趶椓ψ饔孟孪鄬?duì)于杯底向上運(yùn)動(dòng),B球?qū)⒃趶椓ψ饔孟孪鄬?duì)于杯底向下運(yùn)動(dòng),C球相對(duì)于杯底不動(dòng);故選D.12.(2014·北京)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入,例如平伸手掌托起物體,由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),直至將物體拋出。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是()A.受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于超重狀態(tài)B.受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于失重狀態(tài)C.在物體離開手的瞬間,物體的加速度大于重力加速度D.在物體離開手的瞬間,手的加速度大于重力加速度【答案】D【解析】AB.手托物體由靜止開始向上運(yùn)動(dòng),一定先做加速運(yùn)動(dòng),物體處于超重狀態(tài);而后可能勻速上升,也可能減速上升,故AB錯(cuò)誤;CD.在物體離開手的瞬間,二者分離,不計(jì)空氣阻力,物體只受重力,物體的加速度一定等于重力加速度;要使手和物體分離,手向下的加速度一定大于物體向下的加速度,即手的加速度大于重力加速度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。故選D。【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了學(xué)生對(duì)超重、失重的理解.屬于容易題.物體處于超重時(shí)其豎直方向加速度的方向豎直向上,物體處于失重時(shí)其豎直方向加速度的方向豎直向下;超重和失重與速度的方向無關(guān).13.(2015·上海)如圖,鳥沿虛線斜向上加速飛行,空氣對(duì)
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