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北师大版(2024)八年级下册(2024)重力优秀同步练习题
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02
思维导图
03
知识梳理
重力的概念。
定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,通常用字母G表示。重力的施力物体是地球,受力物体是地球上或地球附近的物体。
重力与吸引力的关系:重力因为地球对物体吸引而产生的力,在定义上,重力和地球对物体的吸引力并不相同,即重力不是地球对物体的吸引力,但它们在大小上认为相等。
重力的三要素。
方向:重力的方向总是竖直向下的,即垂直于水平面向下(竖直向下是重力方向的唯一描述方法,其他的比如向下,垂直向下,指向地心等均错误)。
大小:计算公式G=mg。其中G表示重力,单位是牛顿(N);m表示物体的质量,单位是千克(kg)。 g是一个常量,通常取9.8N/kg,在粗略计算时也可取10N/kg。重力的大小可用弹簧测力计测量。
①g=9.8N/kg的物理意义:1kg的物体所受重力为9.8N/kg。
②g取值的变化规律:地球上不同地点的g值会随着维度变化,随纬度的增加而增大,在南北极最大,在赤道最小。随高度的增加而减小,海拔越高,g值越小。但一般计算中把g当作定值处理。
③重力与质量的联系:在同一地点,g值是固定的,质量越大的物体,受到的重力越大,即物体重力的大小和质量成正比。
作用点:重力在物体上的作用点叫做重心。
定义:重心是指物体所受重力的合力的作用点。从效果上看,我们可以认为物体所受的重力集中作用于这一点(重力作用于物体上所有部位,为方便描述重力,我们人为定义了重心的概念,重心实际上并不存在)。
重心的位置:
对于质量分布均匀、形状规则的物体,其重心在它的几何中心,如均匀球体的重心在球心,均匀长方体的重心在其对角线交点。
对于质量分布不均匀或形状不规则的物体,其重心可能不在几何中心,可用悬挂法或支撑法来确定重心位置。悬挂法:将物体用细线悬挂起来,静止时细线的延长线一定通过重心,换不同的点悬挂,两条或多条悬线延长线的交点就是重心位置。这种方法适用于薄板状物体,如形状不规则的薄木板,通过多次悬挂就能找到其重心。支撑法:用一个支点支撑物体,不断调整支点位置,当物体在水平位置保持平衡时,支点的位置就是物体的重心。例如,对于形状不规则的雕塑,可尝试用手指或其他支撑物寻找能使其平衡的点,该点近似为重心。
重心可以在物体内部,也可以在物体之外,如圆环的重心在其圆心处,而圆心是在圆环外部。
重心越低的物体越稳定,越不容易倾倒。像不倒翁,其底部有较重的配重,重心很低,所以无论怎么推它,它都能依靠重力恢复到竖直状态。
与重力相关的现象与应用。
自然现象:苹果从树上掉落、水往低处流等都是由于重力的作用。
生活应用:用重垂线检查物体是否竖直或水平;挂在墙上的画利用重力使画框保持竖直等。
工业应用:在建筑施工中,利用重力原理进行地基的垂直检测;在选矿过程中,利用重力选矿法分离不同密度的矿物等。
04
题型精讲
【题型一】重力的概念。
【典型例题1】关于重力,下列说法正确的是( )
A.地球对物体的吸引力就是物体的重力
B.重力的施力物体是地球
C.苹果只有下落时才受到重力作用
D.上升的物体不受重力
【典型例题2】关于重力,下列说法中正确的是( )
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的力
B.不接触地面的物体都不受重力作用
C.物体在静止时才受到重力作用
D.上升的物体不受重力作用
【对点训练1】登山队员在珠峰顶作测量物体重力实验,测得的结果会比在同纬度低海拔地区小,原因是( )
A.重物质量变小B.气压变小
C.地球的吸引作用变小D.温度变低
【对点训练2】关于重力与重心下列说法正确的是( )
A.物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大
B.规则物体的重心一定在其几何中心
C.放在桌面上的物体对桌面的压力,其实就是该物体的重力
D.重力的方向总是竖直向下的
【题型二】重力的方向及其应用。
【典型例题3】如图所示的事例中,利用了重力方向的是( )
A.往墙上敲钉子B.检查相框是否挂正
C.用力拉弹簧D.往前推箱子
【典型例题4】建筑工人在砌墙时利用铅垂线可以检查所砌的墙壁是否 。如图中在检测挂画是否放正时,如果铅垂线与挂画左边沿的距离上宽下窄,说明挂画 (选填“左高右低”或“左低右高”)。
【对点训练3】关于重力与重心的说法,不正确的是( )
A.物体的重心不一定在物体上
B.重力的方向总是竖直向下
C.物体的质量与所受的重力成正比
D.降低物体的重心,有助于提高物体的稳定程度
【对点训练4】图甲将装有水的杯子放在斜面上,不断改变斜面倾角,观察细线OA的方向 (填“变化”或“不变”) ,这个实验可以说明重力的方向 ;水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如乙图所示,则被测桌面 (选填“左”或“右”)边高; 重力的施力物体是 。
【题型三】重力大小的计算。
【典型例题5】一座桥的桥头立有这样的交通标志牌(桥梁限重标志),如下图。现有一自重的大卡车,装了的石子,石子的密度。求:
(1)石子的质量;
(2)请通过计算说明这辆卡车通过该桥是否违章?
【典型例题6】深空探测是当前世界航天发展的前沿之一。小军对太空中的星球充满了好奇,他到图书馆查阅相关的科普资料得知:甲、乙两个星球对在它表面上物体的重力G与该物体质量m的关系如图坐标图像所示中的“直线甲”、“直线乙”。已知一物体质量m为3kg,体积为
按要求完成下列各小题:
(1)在地球上,该物体受到的重力是多少?
(2)这个物体的密度是多少?
(3)在坐标图像中,甲星球表面上物体的重力G与其质量m的比值g是多少?
(4)登陆在乙星球表面的航天员在该星球上发现一小块陨石,那么,在乙星球表面上,航天员用弹簧测力计能否估测出该陨石的质量?你的理由是什么?(已知该弹簧测力计的测量范围足够大)
【对点训练5】探测月壤力学性质是月球车(如图)登月的科研任务之一,月球上某月壤样品在地球上用弹簧测力计称得物重是,已知物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的,取,求:
(1)该月壤样品受到月球的吸引力;
(2)该月壤样品的质量。
【对点训练6】有一辆质量为12t、油罐容积为25m3的油罐车。如图1为它某次运送5m3的油缓慢经过油站智能地磅时的情境,地磅测出油罐车此时的质量为16t。(g=10N/kg)
(1)求本次油罐车运送油的重力;
(2)求出油罐内的油的密度;
(3)满载时,油罐车能否安全。
【题型四】重心。
【典型例题7】下列关于重力的说法正确的是( )
A.小朋友玩的气球,不小心一松手,升上了高空,可见它不受重力
B.停在斜坡上的汽车,一松刹车,汽车沿斜坡下滑,所以重力方向有时是沿斜坡向下的
C.物体的重心总是在物体上
D.以上说法都不对
【典型例题8】下列关于重力、弹力的说法正确的是( )
A.形状规则的物体重心在它的几何中心上
B.重力的方向是指向地球球心的
C.运动员拉弓射箭,使箭向前运动的力施力物体是运动员
D.书本放在桌子上受到的支持力是来自于桌子的弹性形变
【对点训练7】被中香炉是中国古代盛香料用来熏被褥的球形小炉,又被称为“香熏球”。它的球形外壳和位于中心的半球形炉体之间有两层或三层同心圆环(如上图),由于炉体的重心位置较 (选填“高”或“低”),且受到重力的方向始终 ,因此不论球壳如何滚动,炉口总是保持水平方向。
【对点训练8】关于物体的重心,下列说法正确的是( )
A.重心就是物体内最重的一点
B.任何有规则形状的物体,它的重心一定在几何中心上
C.从效果上看,重心是物体各部分所受重力的等效作用点
D.任何物体的重心必在物体上,不可能在物体外
【题型五】实验探究——重力与质量的关系。
【典型例题9】科学探究;小明同学在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到了如下表所示的实验数据。
(1)实验中,需要的测量工具有弹簧测力计和 ;
(2)第3次实验中,物体3的重力如图甲所示(物体处于静止状态)。请将表格内容补充完整;
(3)根据上面实验结果可知:同一物体的重力与质量的比值为 N/kg;
(4)月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地面附近同一物体引力的。若一个连同随身装备质量共90kg的航天员到达月球表面,根据上面的实验结果,月球对他的引力是 N,他的质量是 kg;
(5)小明对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:A、B两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系图像如图乙所示。由图乙可知,同一物体在A星球表面上的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)其在B星球表面上的重力。
【对点训练9】某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表:
①在探究过程中,需要的测量工具有 、 ;
②分析表中实验数据,得出的结论是 ;
③分析表中实验数据,图甲中能正确描述物体所受的重力大小G与质量m关系的图像是 (填字母);
(2)实验中获取多组实验数据的目的是 ;
(3)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线的方向不变,剪断悬线,小球竖直下落。从以上实验现象分析得到:重力的方向总是 ;
②建筑工人在砌墙时,用如图丙所示的水平仪检查砌的墙是否水平。若空气泡偏向A端,则表示A端墙面的位置 (选填“偏高”或“偏低”)。
【题型六】重力的示意图。
【典型例题10】画出图中放在斜面上物体所受重力的示意图。
【对点训练10】如图所示,在图中O点画出物体A受到的重力G和支持力F的示意图。
05
强化训练
【基础强化】
1.用天平和弹簧测力计分别在地球和月球上测同一物体,结果是( )
A.天平称的相同,弹簧测力计称的不同B.天平称的不同,弹簧测力计称的相同
C.天平、弹簧测力计称的都相同D.天平、弹簧测力计称的都不同
2.篮球运动深受同学们喜爱,如图是投篮的分解动作,第一阶段将球举过头顶,第二阶段球出手。下列对投篮的过程分析正确的是( )
A.将球举过头顶的过程中,球受到的重力变大
B.球受到的重力和手对球的力是相互的
C.出手后,球受到推力和重力的作用
D.手对球的力的大小、方向、作用点都会影响投篮效果
3.李鸣同学为了体验1N的力的大小,他托起下列物体,所用的力最接近1N的是( )
A.一张课桌B.两个鸡蛋
C.一枚别针D.一大桶水
4.关于重力的说法正确的是( )
A.质量与重力成正比B.重力的施力物体是地球
C.重力的方向始终垂直向下D.重力只作用在物体的重心上
5.2023年10月26日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十七运载火箭将“神舟十七号”载人飞船成功发射,如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.飞船与火箭分离前,以火箭为参照物,飞船是运动的
B.到达太空后的飞船,以地球为参照物,飞船是运动的
C.火箭离开地面后不受重力的作用
D.科学实验柜由地球运到太空,质量变小
6.踢足球是广大青少年喜爱的运动,下列关于踢球时的描述错误的是( )
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B.脚对球施加的力大小相同,其作用效果不一定相同
C.踢出去的球在空中运动的过程中,仍然受到力的作用
D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
7.足球场上的任意球可以绕过人墙进入球门,这就是所谓的“香蕉球”。要踢出“香蕉球”必须踢中足球的恰当位置,这里的“恰当位置”是指力的三要素中的 。踢出去的足球受到 力的作用而落回地面。
8.小明和小华两名同学的质量之比为6:5,则他们所受的重力之比为 ,若小华同学受到的重力为500N,则小明同学的质量为 kg。(g取10N/kg)
9.物体所受重力的大小与质量的关系用公式 表示。其中G表示 ,m表示 ,g= ,它的物理意义是 。物体所受重力的大小与质量成 比。
10.墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的重锤线检测墙体是否竖直,这运用了重力的方向总是 的原理,重力的施力物体是 。
11.小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时,从解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、10cm,金砖的密度为2.0×103kg/m3,g取10N/kg。求金砖的重力G。
12.一小球用细线系着静止在光滑的斜面上,如图所示。请在图中画出小球受到的重力和弹力的示意图。(O点为力的作用点)
【素养提升】
1.拉面是一种美味的传统饮食,下面关于拉面制作过程的说法正确的是( )
A.揉捏面团时,面团是施力物体,不是受力物体
B.揉捏面团时,用力主要是为了改变面团的运动状态
C.用手拉长面条,用力主要是为了改变面团的形状
D.用手拉长面条,面条只受到手施加的作用力
2.关于力、重力、弹力,下列说法中正确的是( )
A.力作用在物体上一定能改变其运动状态
B.物体间只要相互接触,就一定会产生力
C.因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
D.划船时使船前进的力是水对船桨的力
3.下列关于力的说法,正确的是( )
A.单独的一个物体也能产生力的作用
B.地球对苹果有吸引力,苹果对地球也有吸引力
C.用弹簧测力计测重力时,使弹簧伸长的力是物体的重力
D.用力推教室的墙壁,墙壁未被推动,说明力没有作用效果
4.小明对身边一些物体所受重力的估测,其中正确的是( )
A.一个苹果所受的重力约为100NB.一个鸡蛋所受的重力约为10N
C.一瓶500mL的矿泉水所受的重力约为5ND.一个圆珠笔所受的重力约为5N
5.下列说法正确的是( )
A.重力的方向是垂直向下的B.物体间力的作用是相互的
C.力的产生可以不需要物体D.只有相互接触的物体才会产生力的作用
6.下列关于质量和重力的说法,正确的是( )
A.
B.物体的质量与重力成正比
C.把物体送到50000m高空,物体的重力变小,质量不变
D.太空中的物体的重力和质量都为零
7.如图所示,圭表是中国古代重要的天文仪器,圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气。“圭”使用金属材料制作,使底座较重,这是通过降低 的办法来维持圭表的稳定。铅垂线是利用了重力的方向总是 。
8.工人师傅要运送一装满瓷砖的箱子,在运送货物的过程中,货物应以图 (选填“甲”或“乙”)方式放置在车厢内,这样做的目的是 ,使货物不容易倾倒。
9.某物体在地球表面的质量是60kg,已知地球表面g取,则该物体在地球表面的重力为 N;将该物体移到月球表面,发现它的重力约为100N,它在月球表面的质量为 kg。根据以上数据关系,若一根绳子在月球表面最多能悬挂重1200N的物体,它在地球表面最多能悬挂的物体的质量约为 kg。
10.如图是航天员专用压缩饼干,其质量为120g,则它在地球上受到的重力G为 N,重力的方向是 。研究表明:物体在月球上的重力大约是在地球上重力的六分之一,若航天员把它带到月球上,它的重力是 N,质量是 g。
11.煤油是一种多功能的燃料和化学原料,其用途广泛。在工业中可将煤油燃烧提供高温进行铸造,在其他领域也可用于清洗和消毒等。为做好物资准备,某燃料公司订购了煤油,已知油罐车限载,容积为。请解答下列问题:
(1)煤油受到的重力为多少?
(2)此油罐车最多能装多少煤油?
(3)若油罐车装满某种液体刚好达到最大限载量,请通过计算判断该液体是什么物质?
12.小明发现电风扇、落地灯等都有个大而重的底座,使它们更稳定,不易翻倒。经查阅:支撑面上物体的稳定程度叫做稳度。他思考:物体的稳度跟什么因素有关呢?为了弄清这个问题。他提出猜想:
猜想1:物体的稳度可能与物体重心的高低有关;
猜想2:物体的稳度可能与物体支撑面大小有关;
为了验证猜想1,他将三块完全相同的橡皮泥分别固定在三个完全相同的长方体的底部、中部和顶部(其重心位置如图甲所示),分别将它们放在表面粗糙的水平木板上,让木板在力F的作用下绕A点转动,长方体刚好翻倒时(物体始终不发生滑动),木板转过的角度θ越大,则物体的稳度越大(如图乙所示),实验记录如表。
(1)他将三块完全相同的橡皮泥分别固定在三个完全相同的长方体的底部、中部和顶部的目的是为了改变重心的 ;
(2)分析表格信息可知,小明得出结论;物体的重心越低,稳度越 。为了使他的结论更准确,还应给结论补充一个前提条件: ;
(3)验证猜想2时,小明将三个完全相同长方体上粘黏的橡皮泥去除干净,再分别将三个长方体平放、侧放和竖放进行实验(如图丙),但是这一方案并不可行,理由是: ;
(4)发现上述问题之后,小明又找来了三个底面积不同但 相同的的均匀圆柱体,将它们分别竖放到木板上进行实验,顺利验证了猜想2;
(5)根据实验结论,你认为在向卡车上装载货物时,应把较重的货物放在卡车的 (选填“上层”或“下层”)。
【能力培优】
1.两物体甲、乙是由同种物质制成的正方体,甲的边长为,乙的边长为。把它们分别放在已调平的天平的左、右盘中(甲、乙物体未画出),天平的指针静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙一定是空心的B.甲一定是实心的
C.甲的体积比乙的大D.甲受到的重力比乙的小
2.一只重0.2kg的空瓶,最多能装水1000cm3;装满另一种液体后的总重为11N,则该种液体的密度为( )(g=10N/kg)
A.1.08g/cm3B.0.9g/cm3
C.0.8g/cm3D.1g/cm3
3.小明用铅垂线制作了一个简易水平仪,用来检查桌面是否水平,铅垂线静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A.铅垂线的原理是重力的方向是垂直向下的
B.水平仪所受的弹力是由水平仪形变产生的
C.所测桌面东边高,西边低
D.所测桌面东边低,西边高
4.下列关于力的说法中,正确的是( )
A.两个物体只要互相接触,它们之间就一定有弹力
B.用鸡蛋砸石头鸡蛋碎了原因是鸡蛋受到的力比石头大
C.不计空气阻力踢出去的足球在空中只受重力作用
D.手提水桶感觉很累原因是水桶所受的重力作用在手上
5.下列有关力的说法中,错误的是( )
A.“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力的作用
B.不相互接触的物体之间也能产生力的作用
C.射箭运动员将弓拉弯,说明力可以改变物体的形状
D.地面附近的物体受到重力,重心一定在物体上
6.下列生活中的力,最接近1N的是( )
A.一只蚂蚁的拉力
B.手托两个鸡蛋的力
C.打开易拉罐的力
D.大型拖拉机的拉力
7.建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向竖直向下的性质,如图左所示,如图所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面左面 (“高”或”低”)。在砌房子时如图所示,水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示A端的墙面 (“高”或“低”)。
8.体育课上,同学们在练习打乒乓球。用球拍击打乒乓球时,乒乓球受到的力是由于 (选填“球拍”或“球”)的弹性形变而产生的。该其中一名同学的质量是60kg,那么该同学的重力是 N,如果该同学到月球上,质量会 。(填“变大”或“变小”或“不变”)。
9.小明在科技博览阅读中查阅了不同星球上重力与质量的关系,如图所示。通过图像可知,在甲、乙两个星球上,重力与质量都成 。相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力,一物体质量为10kg,它在甲星球上受到的重力为 N。据图可得乙星球表面上物体的重力与其质量的关系式是 。
10.如图a所示,一杯中已经装有50cm3的某种液体,打开龙头,向杯中继续注入该种液体,杯子和杯中液体的总质量m总与从龙头中流出的液体体积V的关系如图b所示,则液体的密度ρ= kg/m3,杯子的重力= N。
11.如图所示,这是景德镇制造的“青花瓷”酒瓶,已知这款酒瓶空瓶质量是300g,装满水时总质量为800g(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)瓶中装满水时所受的总重力是多少N?
(2)瓶子的容积是多少mL?
(3)测得瓶中装满酒时的总质量是750g,则瓶中酒的重力是多少N?
12.小红的爸爸准备购买一辆SUV型(运动型多用途)轿车,可是上网搜索后发现有人说这种车重心较高,汽车容易翻倒。小红通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度(即稳定性)后,提出疑问“物体的稳度与哪些因素有关呢?”,她进行如下猜想:
猜想①:与物体的质量分布有关;
猜想②:与重心高低有关;
猜想③:与支持面的大小有关;
为验证自己的猜想,小红设计并进行了如下实验:她首先制作了几块重力相同、底面积不相同、重心高低不同的圆柱体,然后将它们依次放在木板上(物体不滑动),慢慢转动木板,直至圆柱体翻倒,记录此时木板转过的角度θ,记录结果如下表。
(1)小红是通过 来判断物体的稳度;
(2)小红发现卡车装载货物时,重物太靠前,前轮负荷过大,转向就费劲;重物太靠后,又会导致转向发飘,高速行驶时易造成事故。可知猜想①是 的;(选填“正确”或“错误”)
(3)为验证猜想②,应选择2、4、5三组数据,得出的结论是:在其他条件一定时,圆柱体的重心越低,稳定性越 (选填“好”或“差”);
(4)分析1、2、3三组数据可验证猜想 (选填“①”、“②”或“③”),得出的结论是: ;
(5)依据以上结论,卡车装货时为了卡车不易翻倒,应把轻的货物(如泡沫塑料)装在 (填“A”或“B”)层;
(6)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S(如图2),汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,重力G相同,结合小红的探究结果,你认为通过简单比较 (写出表达式)的大小,就可初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
课程标准
物理素养
理解重力概念:知道重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,明确重力的施力物体是地球。
理解重力的大小与质量成正比,能熟练运用公式G=mg进行简单计算。
明确重力的方向总是竖直向下。
知道重心的概念及重心的寻找方法。
物理观念:通过学习重力,知道重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,认识到力是物体之间的相互作用。
科学思维:引导学生观察生活中的重力现象,提出关于重力的问题,如 “重力的大小与哪些因素有关”“重力的方向为什么总是竖直向下” 等,培养学生发现问题的能力。。
科学探究:让学生了解科学研究是一个不断探索和发展的过程,关于重力的认识也是在科学家们长期的研究和实践中不断深化的,体会科学知识的相对性和发展性。。
科学态度与责任:引导学生关注重力在生活、工程和科技中的应用,如高层建筑的结构设计、卫星发射等都需要考虑重力因素,培养学生运用物理知识解决实际问题的意识和能力。
实验次序
被测物体
物体质量
重力G/N
比值
1
物体1
0.1
0.99
9.9
2
物体2
0.4
3.88
9.7
3
物体3
0.5
被测物体
质量
重力G/N
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
物质
密度
汽油
柴油
纯水
实验次数
1
2
3
重心高低
低
中
高
角度θ
大
较大
小
实验次数
圆柱体的半径大小r/m
重物的重心高度h/m
木板转过的角度θ/°
1
0.4
0.5
30
2
0.6
0.5
45
3
0.8
0.5
60
4
0.6
0.75
35
5
0.6
1.0
25
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