上海东门中学物理八年级第十章浮力单元专项训练.docx
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上海东门中学物理八年级第十章浮力单元专项训练
上海东门中学物理八年级第十章浮力单元专项训练
一、选择题
1．质量相等的甲、乙两实心小球，密度之比ρ甲:
ρ乙＝3:
2，将它们分别放入水中静止时，两球所受的浮力之比F甲:
F乙＝4：
5，设水的密度为ρ水。
则甲球的密度为（ ）
A．
ρ水B．
ρ水C．
ρ水D．
ρ水
2．如图所示，密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中。
平衡时棒浮出水面的长度是浸入水中长度的n倍。
若水的密度为ρ，则棒的密度为（）
A．
B．
C．
D．
3．在三个完全相同的杯子中均盛满某种液体后，将一木块放在乙杯中后，木块漂浮在液体中，将另一个完全相同的木块浸没在丙杯中，并用细线将其系在丙杯的杯底，如图所示，此时三个杯子对桌面的压力分别为
、
、
，液体对杯子底部的压强分别为
、
、
，则（）
A．
B．
C．
D．
4．春天到了，农村还有人让老母鸡来孵小鸡。
逐渐发育的小鸡会把鸡蛋内的营养成分消耗掉，总质量变小，来实现自己的成长。
利用这个原理，孵过一段时间后，人们会把鸡蛋拿出来放入盆中加水，来检验孵化是否成功，这时会发现有的鸡蛋沉底，有的鸡蛋则浮出水面，假设最初挑选的是大小完全相同的鸡蛋，那么（ ）
A．浮出水面的鸡蛋受到的浮力大
B．下沉的鸡蛋是孵化成功的鸡蛋
C．无论哪种，鸡蛋的密度都不变
D．上浮鸡蛋孵化成功，密度变小
5．体积相等的甲、乙、丙、丁四个物块均漂浮在水面上，它们浮出水面的体积分别为20cm3、45cm3、65cm3、75cm3。
若将四个物块浮出水面的部分切除，待重新稳定后，四个物块再次浮出水面的体积分别为V甲、V乙、V丙、V丁，且V乙>V丙>V丁>V甲。
则四个物块各自原来的体积大小可能为（ ）
A．80cm3B．100cm3C．120cm3D．140cm3
6．自然界的许多小动物为了适应生存环境，进化出了符合一定物理规律的身体部位。
对此，以下从物理学的角度给出的解释中错误的是（ ）
A．鱼类主要是靠鳔的调节作用从而改变自身重力来实现下沉和上浮的
B．蚊子细尖的口器，可以增大压强，易于刺穿皮肤吸取人和动物内的血液
C．泥螺体表有一层滑黏的液体，可减小摩擦以利于钻入泥洞
D．壁虎的脚掌上有许多“吸盘”，从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来
7．在水平桌面上有一个盛有水的容器，将木块用细线系住没入水中时，情景如图甲所示；将细绳剪断，木块最终漂浮在水面上，且有五分之二的体积露出水面，如图乙所示。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．在图甲和图乙中，木块受到的浮力之比是5∶3
B．在图甲中，容器对水平桌面的压力小于图乙中容器对水平桌面的压力
C．在图甲中，细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比为2∶5
D．在图甲和图乙中，水对容器底部的压强大小不相等
8．边长为4cm、密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块，放在足够多的水中，沉入水底。
当把它捏成一只小船时，便能漂浮在水面上。
以下计算结果正确的是（ρ水=1.0×103kg/m3）（ ）
A．橡皮泥块浸没时排开水的重力是0.64N
B．橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28N
C．橡皮泥小船漂浮时排开水的重力是0.64N
D．橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64N
9．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示。
则下列说法错误的是（ ）
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度小于乙液体的密度
C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D．在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
10．如图所示，水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙盛有适量的水，把一个橡皮泥做的小船放入乙后，小船处于漂浮状态，此时两鱼缸内的水面刚好相平，然后把它们分别放在台秤
上，则台秤的示数（）
A．甲放上时大B．乙放上时大C．甲和乙放上一样大D．无法判断
二、填空题
11．潜水艇是通过改变______达到上浮和下沉的；热气球通过加热空气或某些密度比空气小的气体（如氦气）从而获得较大的______升到空中的。
（两空均选填“自身重力”或“浮力”）
12．如图甲所示。
底面积为200cm2重10N的足够高的薄壁圆柱形容器放在水平地面上，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A有
的体积露出水面，弹簧恰好处于原长状态，则此时物块A受到的浮力______N；往容器缓慢加水至物块A恰好浸没时停止加水，整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示，此时容器甲对水平地面的压强为______Pa。
13．某校课外科技小组的同学为测量暴雨过后浑浊江水的密度，设计了如图所示的一套装置：
A是弹簧测力计，B是边长为10cm的正方体浮子，C是圆柱形容器，底面积为200cm2，高为60cm．D是一固定在容器底部的定滑轮．弹簧测力计和正方体浮子之间用一轻质无伸缩的细线通过滑轮相连接（不考虑滑轮的摩擦和滑轮的体积，取g=10N/kg），B浸没在清水中，弹簧测力计示数为5N，水的高度为20cm，则B的重力为_____-；若将容器中的清水用同体积的浑水替换，容器C对桌面的压强增加了100Pa，则浑水的密度相比清水的密度______（选填“增大”或“减小”）了_____kg/m3．
14．一正方体铁块，在水下某深度时，上表面受到15N的压力，下表面受到20N的压力，则此时铁块受到的浮力是_______N；当铁块下沉到某位置时，上表面受到的压力增大为20N时，下表面受到的压力是_____N．
15．质量相等的甲、乙、丙三个实心球，放入某种液体中静止时的情况如图所示，它们所受的浮力F甲、F乙、F丙之间的关系应为：
F甲_______F乙_______F丙；它们的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙之间的关系是：
ρ甲_______ρ乙_______ρ丙。
（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
16．一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器内装有适量的水，现将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在水中（未与容器底和壁接触），金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F1，如图甲所示；将木块B（B外包有一层体积和质量均不计的防水膜）放入水中，如图乙所示，静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2∶3；然后将挂在弹簧测力计下的金属块A放在木块B上面，使木块B刚好浸没在水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为F2；已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9∶10，则木块B的密度为______kg/m3，金属块A的体积为VB＝______（请用字母F1、F2、g、ρ水表示）。
17．如图甲所示，重6N、密度为0.6×103kg/m3的木块静止在某液体中时，有
露出液面，则木块受到的浮力是______N；液体的密度是______kg/m3；若在木块上放置一个铁块A，静止后木块上表面刚好与液面相平，如图乙所示，则铁块A重______N。
18．如图甲所示，在水平桌面上有一个盛水的圆柱形容器，A、B是用相同材料制成的空心球和实心球，把A、B用细线系住，放入容器中，它们刚好悬浮于水中，此时A、B受到的总浮力________（选填“大于”、“小于”或“等于”）A、B受到的总重力；现将细线剪断，空心球A上浮，至静止时露出水面的体积为200cm3，如图乙所示，空心球A和实心球B的质量均为300g，则制作空心球A和实心球B的材料密度为________kg/m3，空心球A的空心体积为________cm3.
19．一个底面积为100cm2、足够高的柱形容器内装有一定量的水，一个质量为1.5kg的实心物块挂在弹簧测力计下，物块高为20cm、底面积为50cm2把物块缓慢进入容器中，当它恰好与容器底接触时，物块浸在水中的深度为6cm，将弹簧测力计上方固定，如图所示。
则图中物体受到的浮力________N，现向容器中缓慢加水，直到弹簧测力计示数不再发生变化为止，则再往容器中加水的体积至少为_________cm3.（已知在弹性限度内，弹簧受到的拉力每变化1N，弹簧的形变量为1cm）.
20．底面积为0.1m2的容器中装有适量水，将一个重为16N的正方体物体浸没在水中，水面上升了1cm，如图所示，则此时液体对容器底的压强增加了______Pa；物体对容器底的压强为______Pa。
三、实验题
21．某物理社团在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验：
（1）物体所受重力为________ N；
（2）物体浸没在水中受到的浮力________ N；
（3）通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出：
浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论，对此结论你认为是________（“正确”或“错误”）的，理由是________；
（4）根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数是________ N（g取10N/kg，ρ酒精=0.8×103kg/m3）
22．小明同学在“探究影响浮力大小因素”的实验中。
（1）在D与E两图中，保持了________________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________。
（3）根据以上有关实验数据，可以计算出盐水的密度为________kg/m3。
（4）小明选用________两个图（在“A、B、C、D、E”五个图中选填），还可算出物块A的密度ρ＝___________（用字母表达式表示）。
23．初二物理社团的同学们在探究“影响浮力大小的因素”实验中，按如图所示的步骤进行实验：
（1）通过比较B、C、D三幅图，小田得出结论：
浮力的大小与______有关，通过比较D、E两福图可以得出浮力大小还与________有关。
（2）物体的质量为______kg，物体浸没在水中受到的浮力______N。
（3）根据已有条件，请你求出E图中弹簧测力计的示数是________N（ρ酒精=0.8×103kg/m3）。
（4）同组的小佳在工地上找到一金属块B，他决定测量其密度，但是测量工具仅有刻度尺。
所以他设计了以下实验方法：
①小佳找了一个圆柱形的烧杯A，让其在大水槽中漂浮，如图甲所示，A露出水面的高度为h1；
②然后将金属块B吊在烧杯A下方，如图乙所示。
A露出水中水的高度为h2，水槽中水的深度为H2；
③将金属块B放入烧杯A中，如图丙所示，A露出水面的高度为h3，水槽中水的深度为H3，通过比较，小佳发现水槽中水的高度为H2_______H3（选填“大于”“小于”或“等于”），已知水的密度为ρ水。
则小佳测量出金属块B的密度用物理量表示为ρ金=______；
小泓同学提出在实验步骤乙丙中，将沾有水的金属块B放入烧杯A中，测出金属块的密度将______（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
24．小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，探究过程及有关数据如图所示.
（1）金属块浸没在水中时所受的浮力是__________N.
（2）观察ABCD四个图（填图的序号）可得出金属块受到浮力大小与__________有关.
（3）上述设计方案，采用的实验方法是__________.
A．控制变量法B．转换法C．模型法 D．等效替代法
（4）小明同学还想在实验室继续验证阿基米德原理，并设计如图所示的两种实验方案：
①方案一，小刚用石块按如图甲所示的实验步骤依次进行实验。
a.由图甲可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮=0.5N，排开水的重力G排=_________N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是_________.
A．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部
②方案二，如图乙所示，小明同学将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。
当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数_________（选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量_________B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了F浮=G排.
③图乙中，若已知重物为边长10cm，重15N的实心正方体，重物刚接触水面后，升降台又上升了6cm，则A弹簧测力计的示数为_________N（弹簧测力计每1N的刻度线间距为1cm）。
25．小明从井中提水时发现盛满水的水桶露出水面越多，提桶的力就越大.由此他猜想:
浮力大小可能与物体排开液体的体积有关.于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯进行了如图所示的探究.
（1）分析图中实验步骤①②③④可知，物体排开液体的体积大，所受的浮力越_____.
（2）实验结束后，小明绘制了两条（图中曲线a与b）力与物体浸入水的深度变化曲线，其中有弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示.（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）分析图象甲可知:
①曲线______（a/b）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况.
②该金属圆柱体浸没在水中所受的浮力为_____N,该金属圆柱体的密度为____kg/m3.
（3）小明的同学小聪找了另外一种材料做的金属圆柱体,按照小明的实验步骤也绘制弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水深度变化的曲线,但是小聪忘了在图像中记录弹簧测力计示数,如图像乙所示,小聪所用金属圆柱体的密度是_____kg/m3.
四、作图题
26．
（1）如图甲所示，由于不倒翁的重心偏下（图中黑点处），所以它能左右摇摆而不倒。
请画出此时不倒翁所受重力的示意图______。
（2）如图乙，请画出“浮沉子”A悬浮时所受力的示意图______。
27．浮在水面的小球所受浮力为6牛，请在图中用力的图示法画出该浮力F浮．
（______）
28．如图所示，小球漂浮在水中，画出小球所受力的示意图。
五、计算题
29．将重为6N、底面积为100cm2的柱形容器放在水平桌面上，并往容器里注入20cm深的液体。
在弹簧测力计下挂体积为400cm3的物体A时，弹簧测力计的读数为10N;将物体A浸没在液体中时（如图所示）弹簧测力计的读数为5.2N（容器的厚度不计，液体始终未溢出）。
求:
（1）物体A浸没在液体中时受到的浮力;
（2）液体的密度;
（3）物体A浸没后比未放入时，液体对容器底压强的变化量;
（4）物体A浸没时，容器对桌面的压强。
30．如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重5N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由12cm上升到20cm。
求：
（1）物块的密度；
（2）物块受到的浮力；
（3）物块浸没水中后，容器对桌面的压强。
31．如图是一种简易温度计，外界温度改变会使小球受到的浮力发生变化而运动，进而引起悬挂于下端的金属链条长度发生改变，最终小球重新悬浮于液体的某一深度，同时指针指示温度值。
（小球体积变化可忽略，写出计算过程）
（1）若该温度计中小球重为0.15N，体积为30cm3，20°C时容器内液体密度为0.9×103kg/m3，则小球受到的浮力大小为多少？
（2）被小球拉起的金属链条的质量是多少？
（3）若小球与金属链条完全分离，则小球静止时受到的浮力大小为多少？
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．B
解析：
B
【详解】
由于甲、乙两球质量相同，则由G=mg可知两球重力相等，又由
可知，两球体积之比等于密度的反比，即
V甲:
V乙=ρ乙:
ρ甲＝2:
3
若两球均漂浮，由漂浮浮力等于重力可知，浮力应相等，与题目浮力比例冲突，则两球不都漂浮；若两球均浸没，排开液体体积等于物体体积，则由
可知，在液体密度相同的情况下，浮力之比等于排开液体体积之比，即
F甲:
F乙＝V甲:
V乙=2:
3
与题目浮力比例不符，则综合可知，两球一个漂浮，一个浸没，根据浮沉条件可知，密度较小的漂浮，密度较大的浸没，即甲球浸没，乙球漂浮；设甲、乙重力均为G，由于乙球漂浮，则乙球所受浮力等于重力，根据甲、乙浮力之比可求甲球所受浮力为
根据
可得
整理可得
故选B。
2．C
解析：
C
【详解】
设棒的横截面积为S，水中的棒长度为L，则露出的长度为nL，整个棒的长度为（n＋1）L，由
可得，棒的质量
m棒＝ρ棒V棒＝ρ棒S（n＋1）L
棒的重力
G棒＝m棒g＝ρ棒S（n＋1）Lg
棒受到的浮力
F浮＝ρgV排＝ρgSL
如图，是棒所受重力和浮力的示意图，其中点A为重力的作用点，为棒的几何中心位置，CE为重力的力臂；其中点B为浮力的作用点，是浸在水中部分的几何中心位置，CD为浮力的力臂。
由相似三角形对应边成比例可得
以C为支点，由杠杆的平衡条件可得
G棒×CE＝F浮×CD
即
ρ棒S（n＋1）Lg×CE=ρgSL×CD
则
故选C。
3．C
解析：
C
【分析】
本题考查物体的浮沉条件、液体压强。
【详解】
三个完全相同的杯子，杯子中均装满同种液体，设杯子中液体的重力为
，则甲杯与乙杯相比较：
甲杯对桌面的压力：
，
乙杯对桌面的压力：
，
因为木块在乙杯中漂浮，
，
所以
，
；
丙杯与乙杯相比较：
丙杯对桌面的压力：
，
木块在丙杯中用细线将其系在杯底上，
，
所以
，则
．综上所述，可知
；
三杯中液体的深度相同，由
得
，A、B、D错误，C正确。
故选C。
【点睛】
较难题。
选项
失分的原因
AC
有绳子拉着物体浸没在液体中时不会分析物体的受力情况
BD
忽略题中“液体的密度和高度均相同”这一隐含条件
4．D
解析：
D
【详解】
鸡蛋逐渐发育成小鸡的过程中，会把鸡蛋内的营养成分消耗掉，总质量变小，而鸡蛋的体积不变，由公式
可以判断孵化成功的鸡蛋密度减小，小于水的密度会上浮；则浮出水面的鸡蛋是孵化成功的，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．B
解析：
B
【分析】
由于物体的密度没有改变，切除前物体露出部分和物体原有体积的比值与切除后露出部分与切除浸入部分比值相同，据此得到再次浮出水面的体积，根据再次浮出水面的体积的关系得到答案。
【详解】
设四个物体原来体积大小为V，由V乙>V丙得
解得
V<110cm3
由V丁>V甲得
解得
V>95cm3
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．A
解析：
A
【分析】
利用物体的浮沉条件来分析鱼类上浮下沉的原因；增大压强方法有：
增大压力或减小受力面积；减小摩擦的方法有：
减小接触面的压力或减小接触面的粗糙程度；吸盘能吸紧在物体上，是由于受到大气压的作用。
【详解】
A．鱼鳔中充满的是气体，它是利用鱼鳔的充气或放气来改变自身的体积进而改变浮力从而来实现下沉和上浮的，故A错误，符合题意；
B．蚊子细尖的口器，可以通过减小受力面积，从而增大压强，那么便易于刺穿皮肤吸取人和动物内的血液，故B正确，不符合题意；
C．泥螺体表有一层滑黏的液体，可以减小接触面的粗糙程度，从而减小摩擦，利于钻入泥洞，故C正确，不符合题意；
D．壁虎脚掌上的吸盘，可以将吸盘与天花板之间的气体排出，而在吸盘外侧的大气压作用下紧贴在天花板上，不会掉下来，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．B
解析：
B
【分析】
A.根据
判断浮力的关系；
B.以整体为研究对象进行分析；
C.根据浮力、拉力、重力的关系判断拉力的大小；
D.根据
判断水对容器底部的压强关系
【详解】
A．甲图中
乙图中
则
故A正确，A不符合题意；
B．以整体为研究对象，甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力，而容器、水和木块的总重不变，所以容器对水平桌面的压力等于图乙中容器对水平桌面的压力，故B错误，B符合题意；
C．由乙图知，木块的重力
甲图中，木块受重力、浮力和细绳的拉力作用，则
则
故C正确，C不符合题意；
D．由于将细绳剪断木块最终漂浮在水面上，木块排开的水的体积减小，则乙图水面下降，水的深度变小，由于
得，甲图水对容器底的压强大于乙图水对容器底的压强，故D正确，D不符合题意。
故选B。
8．A
解析：
A
【详解】
AB．立方体橡皮泥的体积
V=4cm×4cm×4cm=64cm3=6.4×10-5m3
橡皮泥的质量
m=ρV=2×103kg/m3×6.4×10-5m3=0.128kg
橡皮泥块浸没在水中时排开水的体积
V排=V=6.4×10-5m3
受到水的浮力
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×6.4×10-5m3×10N/kg=0.64N
根据阿基米德原理可知：
橡皮泥块浸没时排开水的重力等于浸没在水中时受到的浮力，即橡皮泥块浸没时排开水的重力为0.64N，故A正确，B错误；
C．橡皮泥的重力
G=mg=0.128kg×10N/kg=1.28N
因橡皮泥小船漂浮，所以橡皮泥小船受到的浮力
根据阿基米德原理可知：
橡皮泥小船漂浮时受到的浮力等于橡皮泥小船漂浮时排开水的重力，即橡皮泥小船漂浮时排开水的重力为1.28N，故CD错误。
故选A。
9．C
解析：
C
【详解】
A．在乙液体中，A漂浮，A的密度小于乙液体的密度，B下沉，B的密度大于乙液体的密度，两个小球的体积相同，根据m=ρV，A的质量小于B的质量，故A正确，不符合题意；
B．A、B在甲液体中均下沉，则甲液体的密度均小于两个小球的密度，由A知，乙液体的密度大于A的密度，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，在甲液体中，小球下沉，则
GA＞F浮甲
在乙液体中，小球漂浮，则
GA=F浮乙
所以
F浮甲＜F浮乙
故C错误，符合题意；
D．由G=mg可知
GA＜GB
由于A、B在甲液体中都沉底，由F浮=ρgV排可得，在甲液体中受到的浮力相同，则根据
G=F浮+N
可知支持力
N=G-F浮
所以
NA＜NB
故D正确，不符合题意。
故选C。
10．C
解析：
C
【详解】
将鱼缸放上台秤，台秤的示数为鱼缸的总重力。
而甲中装有水，乙中装有水和一个漂浮的小船，则小船的重力与其排开的那部分水的重力相等，而甲乙中的水面相平，所以甲乙两个鱼缸的总重力相等，即台秤的示数一样大。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题
11．自身重力浮力
【详解】
[1]在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，
因为F浮=ρ水V排g，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，
所以潜水艇受到水的浮力不变；
把压缩空气压入潜水艇
解析：
自身重力浮力
【详解】
[1]在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，
因为F浮=ρ水V排g，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，
所以潜水艇受到水的浮力不变；
把压缩空气压入潜水艇的压力舱，
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