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大学物理机械波习题附大学物理机械波习题附19/19大学物理机械波习题附.一、选择题:1.3147:一平面简谐波沿Ox正方向流传,颠簸表达式为(SI),该波在t=0.5s时刻的波形图是[B]

y0.10cos[2(tx)]242y(m)y(m)y(m)y(m)0.100.102222Ox(m)OOx(m)Ox(m)x(m)(A)-0.10(C)(D)(B)-0.102.3407:横波以波速u沿x轴负方向流传。t时刻波形曲线如图。那么该时刻(A)A点振动速度大于零y(B)B点静止不动u(C)C点向下运动(D)D点振动速度小于零[]ADOBCx3.3411:假定一平面简谐波的表达式为yAcos(BtCx),式中A、B、C为正当常量,那么:(A)波速为C(B)周期为1/B(C)波长为2/C(D)角频次为2/B[]4.3413:以下函数f(x。t)可表示弹性介质中的一维颠簸,式中A、a和b是正的常量。此中哪个函数表示沿x轴负向流传的行波?(A)f(x,t)Acos(axbt)(B)f(x,t)Acos(axbt)(C)f(x,t)Acosaxcosbt(D)f(x,t)Asinaxsinbt[]15.3479:在简谐波流传过程中,沿流传方向相距为2〔为波长〕的两点的振动速度必然..[

(A)大小同样,而方向相反(C)大小不一样,方向同样]

(B)(D)

大小和方向均同样大小不一样,而方向相反6.3483:一简谐横波沿

Ox轴流传。假定

Ox轴上

P1和

P2两点相距

/8〔此中

为该波的波长〕,那么在波的流传过程中,这两点振动速度的(A)方向老是同样(B)方向老是相反(C)方向有时同样,有时相反(D)大小老是不相等[]7.3841:把一根十分长的绳索拉成水平,用手握其一端。保持拉力恒定,使绳y端在垂直于绳索的方向上作简谐振动,那么uy(A)振动频次越高,波长越长xuaO(B)振动频次越低,波长越长O(C)振动频次越高,波速越大3847图x(D)振动频次越低,波速越大[]b5193图8.3847:图为沿x轴负方向流传的平面简谐波在t=0时刻的波形。假定波的表达式以余弦函数表示,那么O点处质点振动的初相为:(A)0(B)1π(C)(D)322[]9.5193:一横波沿x轴负方向流传,假定t时刻波形曲线以下列图,那么在t+T/4时刻x轴上的1、2、3三点的振动位移分别是:(A)A,0,-A(B)-A,0,A(C)0,A,0(D)0,-A,0.[]10.5513:频次为100Hz,流传速度为300m/s的平面简谐波,波线上距离小1于波长的两点振动的相位差为3,那么此两点相距(A)2.86m(B)2.19m(C)0.5m(D)0.25m[]11.3068:一平面简谐波的表达式为yAcos(atbx)〔a、b为正当常量〕,那么(A)波的频次为a(B)波的流传速度为b/a(C)波长为/b(D)波的周期为2/a[]12.3071:一平面简谐波以速度u沿x轴正方向流传,在t=t'时波形曲线如图所示。那么坐标原点O的振动方程为(A)yacos[u(tt)](B)yacos[2u(tt)]yb2b2.AuxO123-A.yacos[u(tt)]yacos[u(tt)](C)b2(D)b213.3072:以下列图,一平面简谐波沿x轴正向流传,P点的振动方程为yAcos(t0)yu那么波的表达式为l(A)yAcos{[t(xl)/u]0}OPxyAcos{[t(x/u)]0}(B)(C)yAcos(tx/u)(D)yAcos{[t(xl)/u]0}[]14.3073:如图,一平面简谐波以波速u沿x轴正方向流传,O为坐标原点。已知P点的振动方程为yAcost,那么:y(A)O点的振动方程为yAcos(tl/u)u(B)波的表达式为yAcos[t(l/u)(l/u)]PC(C)波的表达式为yAcos[t(l/u)(x/u)]Ol2lx(D)C点的振动方程为yAcos(t3l/u)[]15.3152:图中画出一平面简谐波在t=2s时刻的波形图,那么均衡地点在P点的质点的振动方程是yP0.01cos[(t2)1](A)3(SI)yP0.01cos[(t2)1](B)3(SI)yP0.01cos[2(t2)1](C)3(SI)yP0.01cos[2(t2)1](D)3(SI)[]

y(m)u=200m/sOPx(m)10016.3338:图示一简谐波在t=0时刻的波形图,波速u=200m/s,那么图中O点的振动加快度的表达式为y(m)(A)(B)

a2cos(t1)2a2cos(t3)22

(SI)(SI)

ux(m)(C)

a0.4cos(2t)

(SI)

O100200..(D)a2cos(2t1)2(SI)y(m)17.3341:图示一简谐波在t=0时刻的波形图,波速u=200m/s,那么P处质点的振动速度表达式为:AuP(A)vcos(2t)(SI)O200(B)vcos(t)(SI)100x(m)(C)vcos(2t/2)(SI)(D)vcos(t3/2)(SI)[]18.3409:一简谐波沿x轴正方向流传,t=T/4时的波形曲线以下列图。假定振动以余弦函数表示,且本题各点振动的初相取到之间的值,那么y:1u0点的初相为1(A)O点的初相为0(B)121(C)2点的初相为2O234x点的初相为31(D)32[]19.3412:一平面简谐波沿x轴负方向流传。x=x0处质点的振动方程为:Acos(t0),假定波速为u,那么此波的表达式为(A)yAcos{[t(x0x)/u]0}(B)yAcos{[t(xx0)/u]0}(C)yAcos{t[(x0x)/u]0}(D)yAcos{t[(x0x)/u]0}[]20.3415:一平面简谐波,沿x轴负方向流传。角频次为,波速为u。设t=T/4时刻的波形以下列图,那么该波的表达式为:y(A)yAcos(txu)Au1yAcos[(tx/u)(B)]2Ox(C)yAcos[(tx/u)]-A(D)yAcos[(tx/u)][]21.3573:一平面简谐波沿x轴负方向流传。x=b处质点的振动方程为:yAcos(t0),波速为u,那么波的表达式为:yAcos[tbx0]yAcos{[tbx]0}(A)u(B)uyAcos{[txb0}yAcos{[tbx}]u]0](C)u(D)[22.3575:一平面简谐波,波速u=5m/s,t=3s时波形曲线如图,那么x=0y(m).uOx(m)510152025-2×10-2.处质点的振动方程为:(A)(B)(C)

y2102cos(1t1)22(SI)y2102cos(t)(SI)y2102cos(1t1)(D)y2102cos(t3)22(SI)2(SI)23.3088:一平面简谐波在弹性媒质中流传时,某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处,那么它的能量是(A)动能为零,势能最大(B)动能为零,势能为零(C)动能最大,势能最大(D)动能最大,势能为零[]24.3089:一平面简谐波在弹性媒质中流传,在媒质质元从最大位移处回到均衡地点的过程中:(A)它的势能变换成动能(B)它的动能变换成势能它从相邻的一段媒质质元获取能量,其能量渐渐增添它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元,其能量渐渐减小[]25.3287:当一平面简谐机械波在弹性媒质中流传时,下述各结论哪个是正确的?媒质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但二者的相位不同样媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都同样,但二者的数值不相等媒质质元在其均衡地点处弹性势能最大[]26.3289:图示一平面简谐机械波在t时刻的波形曲线。假定此时A点处媒质质元的振动动能在增大,那么:yA点处质元的弹性势能在减小波沿x轴负方向流传B点处质元的振动动能在减小各点的波的能量密度都不随时间变化[]

BxOA27.3295:以下列图,S1和S2为两相关波源,它们的振动方向均垂直于图面,发出波长为的简谐波,P点是两列波相遇地区中的一点,S1P2,S2P2.2,两列波在P点发生相消干涉。假定S1的振动方程为y1Acos(2S1t1),那么S2的振动方2程为P1S2y2Acos(2t)y2Acos(2t)(A)2(B)..(C)y2Acos(2t1)(D)y22Acos(2t)228.3433:如所示,两列波的相关波在P点相遇。波在S1点振的初相是1,S1到P点的距离是r1;波在S2点的初相是2,S2到P点的距离是r2,以k代表零或正、整数,P点是干涉极大的条件:S1r1P(A)r2r1k(B)212kS2r2(C)212(r2r1)/2k(D)212(r1r2)/2k[]29.3434:两相关波源S1和S2相距/4,〔波〕,S1的相位比S2的相位1超前/42121差是:PS1S213(A)0(B)2(C)(D)230.3101:在波中,两个相波各点的振(A)振幅同样,相位同样(B)振幅不一样,相位同样(C)振幅同样,相位不一样(D)振幅不一样,相位不一样[]31.3308在波的波中,两个相波腹之的距离(A)/4(B)/2(C)3/4(D)[]32.3309:在波的波中两个相波之的距离:(A)(B)3/4(C)/2(D)/4[]33.3591:沿着相反方向播的两列相关波,其表达式y1Acos2(tx/)和y2Acos2(tx/)。在叠加后形成的波中,各振的振幅是:(A)A(B)2A(C)2Acos(2x/)(D)|2Acos(2x/)|[]34.3592:沿着相反方向播的两列相关波,其表达式:y1Acos2(tx/)和y2Acos2(tx/)。叠加后形成的波中,波的地点坐:1k1(2k1)(A)xk(B)xxx(2k1)/42(C)2(D)此中的k=0,1,2,3。⋯[]35.5523:声波在媒中的播速度u,声源的率νS.假定声源S不,而接收器R相于媒以速度vR沿着S、R向着声源S运,位于S、RuvRνuνS中点的点P的振率:(A)(B)uS(C)uvRS..u(D)SuvR

[]36.3112:一机车汽笛频次为750Hz,机车以时速90公里远离静止的察看者.观察者听到的声音的频次是〔设空气中声速为340m/s〕.(A)810Hz(B)699Hz(C)805Hz(D)695Hz[]二、填空题:1.3065:频次为500Hz的波,其波速为350m/s,相位差为2/3的两点间距离为______。2.3075:一平面简谐波的表达式为y0.025cos(125t0.37x)(SI),其角频次=______,波速u=________,波长=_________。3.3342:一平面简谐波〔机械波〕沿x轴正方向流传,颠簸表达式为y0.2cos(t1x)(SI),那么x=-3m处媒质质点的振动加快度a的表达式为_____________。4.3423:一列平面简谐波沿x轴正向无衰减地流传,波的振幅为2×10-3m,周期为0.01s,波速为400m/s.当t=0时x轴原点处的质元正经过均衡地点向y轴正方向运动,那么该简谐波的表达式为y________________。5.3426一声纳装置向海水中发出超声波,其波的表达式为:Bx35OL10cos(3.1410t220x)(SI)那么此波的频次=_______,波长=_______,海水中声速u=_________。3441图y1Acos[t2x]6.3441:设沿弦线流传的一入射波的表达式为,波在x=L处〔B点〕发生反射,反射点为自由端〔如图〕。设波在流传和反射过程中振幅不变,那么反射波的表达式是y2=______________________yBx7.3442:设沿弦线流传的一入射波的表达式为:Oy1txLAcos[2()]3442图T波在x=L处〔B点〕发生反射,反射点为固定端〔如图〕。设波在流传和反射过程中振幅不变,那么反射波的表达式为y2=_______________________。8.3572:一平面简谐波的波长=1m,振幅A=0.1m,周期Ts。选波的流传方向为x轴正方向,并以振动初相为零的点为x轴原点,那么颠簸表达式y=______________(SI)。9.3576:一平面简谐波的表达式为Acos(atbx),〔a、b均为正当常量〕,那么波沿x轴流传的速度为___________________。10.3852:一横波的表达式是y0.02sin2(100t0.4)波长是_________,频次是__________,波的流传速度是11.3853:一平面简谐波。波速为6.0m/s,振动周期为

(SI),那么振幅是________,______________。0.1s,那么波长为_________。在波的流传方向上,有两质点〔此间距离小于波长〕的振动相位差为5/6,那么此..两质点相距______。112.5515:A,B是简谐波波线上的两点。,B点振动的相位比A点落伍3,A、B两点相距0.5m,波的频次为100Hz,那么该波的波长=___________m,波u=________m/s。13.3062:波源的振动周期为4.00×10-2s,波的流传速度为300m/s,波沿x轴正方向流传,那么位于x1=10.0m和x2=16.0m的两质点振动相位差为__________。14.3076:图为t=T/4时一平面简谐波的波形曲线,那么其波的表达式为__________。15.3077:一平面简谐波沿x轴负方向流传。x=-1m处质点的振动方程为:yAcos(t),假定波速为u,那么此波的表达式为_________________________。16.3133:一平面简谐波沿Ox轴正方向流传,波长为。假定如图P点处质点的1振动方程为y1Acos(2t),那么P点处质点的振动方程为2____________________________;与P点处质点振动状态同样的那些点的地点是1y______________________。y(m)u=330m/sLxL1L2POO1234x(m)3134图P1OxP23076图3133图17.3134:以下列图,一平面简谐波沿Ox轴负方向流传,波长为,假定P处yPAcos(2t1)质点的振动方程是2,那么该波的表达式是;P处质点时刻的振动状态与O处质点t1时刻的振动状态同样。yAcos[2tx()]18.3136:一平面余弦波沿Ox轴正方向流传,颠簸表达式为T,那么x=-处质点的振动方程是____________________;假定以x=处为新的坐y(m)标轴原点,且此坐标轴指向与波的流传方向相反,那么对此新的坐标轴,该波的颠簸A流传方向表达式是__________________。OPx(m)19.3330:图示一平面简谐波在t=2s时刻的波形图,波的振3330图幅为0.2m,周期为4s,那么图中P点处质点的振动方程为________。20.3344一简谐波沿Ox轴负方向流传,x轴上P1点处的振动方..yP1πt1π21程为/4〔(SI)。x轴上P点的坐标减去P点的坐标等于3为波长〕,那么P2点的振动方程为________。21.3424:一沿x轴正方向流传的平面简谐波,频次为,振幅为A,t=t0时刻的波形曲线以下列图,那么x=0点的振动方程为。22.3608:一简谐波沿x轴正方向流传。x1和x2两点处的振动曲线分别如图(a)和(b)所示。x2.>x1且x2-x1<〔为波长〕,那么x2点的相位比x1点的相位滞后___________________。23.3294:在截面积为S的圆管中,有一列平面简谐波在流传,其波的表达式为:yAcos[t2(x/)],管中波的均匀能量密度是w,那么经过截面积S的均匀能流_______。24.3301:以下列图,S1和S2为同相位的两相关波源,相距为L,P点距S1为r;波源S在P点惹起的振动振幅为A,波源S在P点惹起的振动振幅为A,两波波长1122都是,y1那么P点的振幅At。y(m)(a)0uy2AtLP(b)O0rPS2x(m)S1-A3301图3424图3608图y1Acos(t1)12225.3587:两个相关点波源S和S,它们的振动方程分别是和1y2Acos(t2)12个波长,波从2。波从S传到P点经过的行程等于S传到P点的路程等于72个波长。设两波波速同样,在流传过程中振幅不衰减,那么两波传到P点的振动的合振幅为____。26.3588:两相关波源S1和S2的振动方程分别是y1Acos(t)和y2Acos(t),S1距P点3个波长,S2距P点个波长。设波流传过程中振幅不变,那么两波同时传到P点时的合振幅是________________。27.3589:两相关波源S和S的振动方程分别是y1Acosty2Acos(t1)和2。12S1距P点3个波长,S2距P点21/4个波长。两波在P点惹起的两个振动的相位差是_________。28.5517:S,S为振动频次、振动方向均同样的两个点波源,振动方向垂直纸12.MS1S2CN.面,二者相距3〔为波长〕如图。S的初相为1。2211〕假定使射线S2C上各点由两列波惹起的振动均干涉相消,那么S2的初相应为______________________。2〕假定使S1S2连线的中垂线MN上各点由两列波惹起的振动均干涉相消,那么S2的初位相应为_______________________。129.3154:一驻波表达式为y2Acos(2x/)cost,那么x处质点的振动方程2_____________________;该质点的振动速度表达式是。y1Acos2(tx)处发生反射,30.3313:设入射波的表达式为。波在x=0反射点为固定端,那么形成的驻波表达式为。31.3315:设平面简谐波沿x轴流传时在x=0处发生反射,反射波的表达式为:y2Acos[2(tx/)/2],反射点为一自由端,那么由入射波和反射波形成的驻波的波节地点的坐标为__________。32.3487:一驻波表达式为yAcos2xcos100t(SI)。位于x1=(1/8)m处的质元P1与位于x2=(3/8)m处的质元P2的振动相位差为_______________。33.3597:在弦线上有一驻波,其表达式为y2Acos(2x/)cos(2t),两个相邻波节之间的距离是_______________。34.3115:一列火车以20m/s的速度行驶,假定机车汽笛的频次为600Hz,一静止观察者在机车前和机车后所听到的声音频次分别为______和_____________〔设空气中声速为340m/s〕。三、计算题:1.3410:一横波沿绳索流传,其波的表达式为y0.05cos(100t2x)(SI)求此波的振幅、波速、频次和波长;求绳索上各质点的最大振动速度和最大振动加快度;(3)求x1=0.2m处和x2=0.7m处二质点振动的相位差。2.5319:一平面简谐波的表达式为yAcos(4t2x)(SI)。(1)求该波的波长,频次和波速u的值;写出t=4.2s时刻各波峰地点的坐标表达式,并求出此时离坐标原点近来的那个波峰的地点;(3)求t=4.2s时离坐标原点近来的那个波峰经过坐标原点的时刻t。3.3086:一平面简谐波沿x轴正向流传,波的振幅A=10cm,波的角频次=7rad/s.当t=1.0s时,x=10cm处的a质点正经过其均衡地点向y轴负方向运动,而x=20cm处的b质点正经过y=5.0cm点向y轴正方向运动。设该波波>10cm,求该平面波的表达式。4.3141:图示一平面简谐波在t=0时刻的波形图,求:该波的颠簸表达式;..(2)P处质点的振动方程。y(m)y(m)y(m)u=0.08m/sAt=0ut=2sAPx(m)280x(m)OO160O12x(m)t=2s203141图3142图5206图5.3142:图示一平面余弦波在t=0时刻与t=2s时刻的波形图。波速u,求:坐标原点处介质质点的振动方程;该波的颠簸表达式。6.5200:波长为的平面简谐波沿x轴负方向流传。x=/4处质点yAcos2ut(SI)的振动方程为写出该平面简谐波的表达式;(2)画出t=T时刻的波形图。7.5206:沿x轴负方向流传的平面简谐波在t=2s时刻的波形曲线以下列图,设波速u=0.5m/s。求:原点O的振动方程。8.5516:平面简谐波沿x轴正方向流传,振幅为2cm,频次为50Hz,波速为200m/s。在t=0时,x=0处的质点正在均衡地点向y轴正方向运动,求x=4m处媒质质点振动的表达式及该点在t=2s时的振动速度。9.3078:一平面简谐波沿x轴正向流传,其振幅为A,频次为,波速为u。设t=t'时刻的波形曲线以下列图。求:(1)x=0处质点振动方程;(2)该波的表达式。10.3099:以下列图,两相关波源在x轴上的地点为S1和S2,此间距离为d=30m,S1位于坐标原点O。设波只沿x轴正负方向流传,独自流传时强度保持不变。x1=9m和x2=12m处的两点是相邻的两个因干涉而静止的点。求两波的波长和两波源间最小相位差。11.3476:一平面简谐波沿Ox轴正方向流传,波的表达式为yAcos2(tx/),而另一平面简谐波沿Ox轴负方向流传,波的表达式为y2Acos2(tx/),求:(1)x=/4处介质质点的合振动方程;(2)x=/4处介质质点的速度表达式。12.3111:以下列图,一平面简谐波沿x轴正方向流传,BC为波密媒质的反射面。波由P点反射,OP=3/4,DP=/6。在t=0时,O处质点的合振动是经过均衡地点向负方向运动。求D点处入射波与反射波的合振动方程。〔设入射波和反射波的振幅皆为A,频次为。〕yuOt=t′x1x2入射BOxxxS1S2ODP3078图d反射C.3099图3111图.一、选择题:1.3147:B;2.3407:D;3.3411:C;4.3413:A;5.3479:A;6.3483:C;7.3841:B;8.3847:D;9.5193:B;10.5513:C;11.3068:D;12.3071:D;13.3072:A;14.3073:C;15.3152:C;16.3338:D;17.3341:A;18.3409:D;19.3412:A;20.3415:D;21.3573:C;22.3575:A;23.3088:B;24.3089:C;25.3287:D;26.3289:B;27.3295:D;28.3433:D;29.3434:C;30.3101:B;31.3308:B;32.3309:C;33.3591:D;34.3592:D;35.5523:A;36.3112:B二、填空题:1.3065:2.3075:125rad/s;338m/s;a2cos(t3x)(SI)3.3342:2y2103cos(200t1x1)4.3423:22(SI)5.3426:×1042.86×10-2m×103m/sAcos[t2x4L]6.3441:Acos[2(tx)(22L)]Acos[2(tx)(22L)]7.3442:T或T8.3572:0.1cos(4t2x)9.3576:a/b10.3852:2cm;2.5cm;100Hz;250cm/s11.3853:0.6m;12.5515:3;30013.3062:...15.3077:16.3133:17.3134:18.3136:19.3330:20.3344:21.3424:22.3608:23.3294:24.3301:

:y0.10cos[165(tx/330)](SI)yAcos{[t(1x)/u]}(SI)y2Acos[2(tL1L2)];xL1k(k=1,2,⋯)yAcos[2(txL]Lk);t1,k=0,1,2,⋯2y1Acos[2t/T];y2Acos[2(t/Tx/)]yP11)0.2cos(t22yP20.04cos(t)(SI)yAcos[2(tt0)1]232Sw2A12A222A1A2cos(2L2r)25.3587:2A26.3588:027.3589:028.5517:2k+/2,k=0,±1,±2,⋯;2k+3/2,=0,±1,±2,29.3154:y12Acost或y12Acos(t)v2Asinty2Acos[2x1]cos(2t12)或30.3313:2yx1]cos(21)y2Acos[2x1t)2Acos[22t]cos(22或231.3315:x(k1)1,k=0,1,2,3,⋯2232.3487:133.3597:234.3115:;三、算:1.3410:(1)波的表达式:y0.05cos(100t2x)与准形式:yAcos(2t2x/)比得:A=0.05m,=50Hz,=1.0m各1分..u==50m/s1分(2)vmax(yt)max2Am/s2分amax(2y/t2)max422A4.93103m/s22分(3)2(x2x1)/,二振反相2分2.5319:解:是一个向x方向播的波(1)由波数k=2/得波=2/k=1m1分由=2得率=/2=2Hz1分u波速==2m/s1分(2)波峰的地点,即y=A的地点,由:cos(4t2x)1,有:(4t2x)2k(k=0,±1,±2,⋯)解上式,有:xk2t当t=s,m2分

x(k8.4)所离坐原点近来,即|x|最小的波峰.在上式中取k=8,可得x的波峰离坐原点最近2分(3)波峰由原点播到x=-0.4m所需的t,:t=|x|/u=|x|/()=s1分∴波峰原点的刻:t=4s2分3.3086:解:平面波的波,坐原点点振初相,列平面波的表达式可写成:y0.1co7ts2(x/)(SI)2分t=1s,y0.1cos[72(0.1/)]0721)①2所以a点向y方向运,故:2分而此,b点正通y=0.05m向y正方向运,有:y0.1cos[72(0.2/)]且分

172(0.2/)②23..由①、②两式联立得:=0.24m1分;17/31分∴y0.1cos[7tx17]2分该平面简谐波的表达式为:3(SI)或y0.1cos[7tx1](SI)1分34.3141:解:(1)O处质点,t=0时,y0Acos0,v0Asin01所以:22分又T/u(0.40/0.08)s=5s2分y0.04cos[2tx]故颠簸表达式为:()24分5(SI)P处质点的振动方程为:yP0.04cos[2(t)]0.04cos(0.4t3)2分522(SI)5.3142:解:(1)比较t=0时刻波形图与t=2s时刻波形图,可知此波向左流传.在t=0时刻,O处质点:0Acos,0v0Asin1故:22分又t=2s,O处质点位移为:A/2Acos(41)2141所以:42,=1/16Hz2分y0Acos(t/81)(SI)1分振动方程为:2波速:u=20/2m/s=10m/s波长:=u=160m2分颠簸表达式:yAcos[2(tx)1]3分161602(SI)6.5200:

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