高中物理匀速圆周运动知识点
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高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结全面整理单选题1、如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动,圆筒的半径r=1.5m,简壁内有一小物体与(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为√32水平面间的夹角为60°,重力加速度g取10m/s2,则ω的最小值是()rad/sC.√10rad/sD.5rad/sA.2rad/sB.√303答案:C对小物体,受力分析如图所示小物体恰不下滑,则有F N+mgcos60°=mω2r,f=μF N=mgsin60°联立解得ω=√10rad/s故选C。
2、如图所示,底部装有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周均有一定空间。
当公交车()A.缓慢启动时,a、b均相对于公交车向后运动B.急刹车时,行李箱a相对于公交车向前运动C.缓慢转弯时,a、b均相对于公交车向外侧运动D.急转弯时,行李箱a相对于公交车向内侧运动答案:B设行李箱a竖立时与汽车发生相对运动的加速度为a1,行李箱b平放时与汽车发生相对运动的加速度为a2,根据实际情况可知a1<a2。
A.缓慢起动时,汽车的加速度比较小,如果小于a1,则两只行李箱不会相对车子运动,故A错误;B.急刹车时,汽车减速运动的加速度很大,行李箱a一定相对车子向前运动,故B正确;C.缓慢转弯时,只要转动的向心加速度小于a1,两只行李箱不会相对车子向外侧运动,故C错误;D.急转弯时,行李箱a一定会相对车子向外侧运动,不会相对车子向内侧运动,故D错误。
故选B。
3、闪光跳跳球是非常适合锻炼身体的玩具,如图1所示,其一端套在脚踝处,抖动腿可以使闪光轮转动,闪光轮整体围绕圆心O转动,如图2所示,由于和地面的摩擦,闪光轮又绕自身圆心转动,且闪光轮始终和地面接触并不打滑。
已知闪光轮到圆心O的距离为R,闪光轮的半径为r,闪光轮相对于自身圆心的角速度大于等于ω0时才会发光,为了使闪光轮发光,闪光轮绕O点转动的角速度至少是()A.ω0B.Rrω0C.Rω0r D.rω0R答案:D闪光轮刚好发光时,闪光轮上边缘点的线速度v=ω0r闪光轮始终和地面接触并不打滑,则闪光轮绕圆心O转动的线速度也为v,则闪光轮绕O点转动的角速度ω=vR=ω0rR故选D。
关于高中物理圆周运动知识点总结目录高中物理圆周运动知识点圆周运动的特点高中物理学习方法有哪些高中物理圆周运动知识点1.圆周运动:质点的运动轨迹是圆周的运动。
2.匀速圆周运动:质点的轨迹是圆周,在相等的时间内,通过的弧长相等,质点所作的运动是匀速率圆周运动。
3.描述匀速圆周运动的物理量(1)周期(T):质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。
频率(f):1s钟完成圆周运动的次数。
f=(2)线速度(v):线速度就是瞬间速度。
做匀速圆周运动的质点,其线速度的大小不变,方向却时刻改变,匀速圆周运动是一个变速运动。
由瞬时速度的定义式v=,当Δt趋近于0时,Δs与所对应的弧长(Δl)基本重合,所以v=,在匀速圆周运动中,由于相等的时间内通过的弧长相等,那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比值是相等的,所以,其线速度大小v=(其中R是运动物体的轨道半径,T为周期)(3)角速度(ω):作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。
ω==,由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。
4.竖直面内的圆周运动(非匀速圆周运动)(1)轻绳的一端固定,另一端连着一个小球(活小物块),小球在竖直面内作圆周运动,或者是一个竖直的圆形轨迹,一个小球(或小物块)在其内壁上作竖直面的圆周运动,然后进行计算分析,结论如下:①小球若在圆周上,且速度为零,只能是在水平直径两个端点以下部分的各点,小球要到达竖直圆周水平直径以上各点,则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中,速度不断减小(重力沿运动方向的分量与速度方向是相反的,使小球的速度减小),而小球要到达最高点,则必须在最低点具有足够大的速度才能到达最高点,否则小球就会在圆周上的某一点(这一点一定在水平直径以上)绳子的拉力为零时,小球就脱离圆周轨道。
(2)物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动,虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过程中,速度越来越小,由于物体可以受到杆的拉力和压力(或圆管对它的向内或向外的作用力),所以,物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。
高中物理第六章圆周运动重点知识归纳单选题1、关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动的线速度不变D.做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态答案:BABC.匀速圆周运动过程,线速度大小保持不变,方向时刻改变,故匀速圆周运动是变速运动,AC错误,B 正确;D.做匀速圆周运动的物体,所受合外力作为向心力,没有处于平衡状态,D错误。
故选B。
2、无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速器,很多种高档汽车都应用了无级变速。
如图所示是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮之间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。
当位于主动轮和从动轮之间的滚轮从左向右移动时,从动轮转速降低;滚轮从右向左移动时,从动轮转速增加。
当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置时,主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是()A.n1n2=D1D2B.n1n2=D2D1C.n2n1=D12D22D.n2n1=√D1D2答案:B因主动轮、从动轮边缘的线速度大小相等,所以2πn1D12=2πn2D22即n1 n2=D2D1故选B。
3、如图所示为一皮带传动轮,大轮直径是小轮直径的3倍,A是大轮边缘上一点,B是小轮边缘上一点,C 是大轮上一点,C到圆心O1的距离等于小轮半径,转动时皮带不打滑。
关于A、B、C三点的角速度大小之比ωA∶ωB∶ωC、线速度大小之比vA∶vB∶vC,向心加速度大小之比a A∶a B∶a C,下列判断正确的是()A.ωA∶ωB∶ωC=1∶3∶3B.vA∶vB∶vC=3∶3∶1C.aA∶aB∶aC=3∶6∶1D.aA∶aB∶aC=3∶3∶1答案:BA.A、B两点是靠皮带传动的轮子边缘上的点,线速度大小相等,因为大轮的半径是小轮半径的3倍,根据v=rω知ωA∶ωB=1∶3因为A、C共轴转动,则角速度相等,所以ωA∶ωB∶ωC=1∶3∶1故A错误。
一、匀速圆周运动的基本概念:1、匀速圆周运动的定义质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度v①物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
②定义:质点做圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值叫做线速度。
③大小:,单位:④方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。
由于质点做匀速圆周运动时的速度方向不断发生变化,所以匀速圆周运动是一种变速运动。
(2)角速度①物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。
②定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值,就是质点运动的角速度。
③大小:单位:。
④匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。
(3)周期T和频率f①物理意义:周期和频率都是描述物体做圆周运动快慢的物理量。
②定义:做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
用T表示,单位:s。
做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。
用f表示,单位:Hz。
在国际单位制中是,在一些实际问题中常用的是每分钟多少转,用n表示,转速的单位为转每秒,即。
3、线速度、角速度、周期之间的关系(1)线速度和角速度间的关系如果物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,在时间t 内通过的弧长是s,半径转过的角度是,由数学知识知,于是有,即。
上式表明:①当半径相同时,线速度大的角速度也大,角速度大的线速度也大,且成正比。
如图(a)所示。
②当角速度相同时,半径大的线速度大,且成正比。
如图(b)所示。
③当线速度相同时,半径大的角速度小,半径小的角速度大,且成反比。
如图(c)、(d)所示。
(2)线速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体,在一个周期内通过的弧长为,所以有。
上式表明,只有当半径相同时,周期小的线速度大;当半径不同时,周期小的线速度不一定大,所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。
(3)角速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体,在一个周期内半径转过的角度为,则有。
【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结一、匀速圆周运动1.定义:物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动,物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动。
2.特点:①轨迹是圆;②线速度、加速度均大小不变,方向不断改变,故属于加速度改变的变速曲线运动,匀速圆周运动的角速度恒定;③匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力;④匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现,匀速圆周运动具有周期性。
3.描述圆周运动的物理量:(1)线速度v是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量;其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s,匀速圆周运动中,v的大小不变,方向却一直在变;(2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量;国际单位符号是rad/s;(3)周期T是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s;(4)频率f是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数,在国际单位制中单位符号是Hz;(5)转速n是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r/s,以及r/min.4.各运动参量之间的转换关系:模型一:共轴传动模型二:皮带传动模型三:齿轮传动二、向心加速度1.定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫向心加速度。
注:并不是任何情况下,向心加速度的方向都是指向圆心。
当物体做变速圆周运动时,向心加速度的一个分加速度指向圆心。
2.方向:在匀速圆周运动中,始终指向圆心,始终与线速度的方向垂直。
向心加速度只改变线速度的方向而非大小。
3.意义:描述圆周运动速度方向方向改变快慢的物理量。
4.公式:5.两个函数图像:三、向心力1.定义:做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力,叫做向心力。
2.方向:总是指向圆心。
3.公式:4.注意:①向心力的方向总是指向圆心,它的方向时刻在变化,虽然它的大小不变,但是向心力也是变力。
②在受力分析时,只分析性质力,而不分析效果力,因此在受力分析是,不要加上向心力。
高中物理圆周运动公式总结圆周运动是物理学中一个重要的概念,它涉及到物体在圆周轨道上运动的各种物理量和公式。
在高中物理学习中,我们经常会接触到圆周运动的相关知识,因此对于圆周运动的公式总结是非常重要的。
本文将对高中物理圆周运动的公式进行总结,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一部分内容。
首先,我们来看一下圆周运动的基本概念。
圆周运动是指物体沿着圆形轨道做匀速或变速运动的现象。
在圆周运动中,我们经常会涉及到角度、角速度、角加速度、线速度等概念。
下面就让我们来总结一下与圆周运动相关的公式。
首先是角度和弧长的关系。
在圆周运动中,角度和弧长是密切相关的。
弧长可以用弧度来表示,而弧度与角度的关系可以用公式表示为,弧长 = 半径×弧度。
这个公式在圆周运动中非常常见,也是很基础的一个公式。
接下来是角速度和线速度的关系。
角速度是指物体在圆周运动中单位时间内转过的角度,而线速度是指物体在圆周运动中某一点的速度。
它们之间的关系可以用公式表示为,线速度 = 半径×角速度。
这个公式可以帮助我们计算出物体在圆周运动中某一点的速度。
此外,还有一个非常重要的公式是角加速度和线加速度的关系。
角加速度是指物体在圆周运动中单位时间内角速度的变化量,而线加速度是指物体在圆周运动中某一点的加速度。
它们之间的关系可以用公式表示为,线加速度 = 半径×角加速度。
这个公式可以帮助我们计算出物体在圆周运动中某一点的加速度。
除了上述的几个基本公式之外,还有一些其他与圆周运动相关的公式,比如周期和频率的关系、离心力的大小等。
这些公式在圆周运动的学习中也是非常重要的。
总的来说,圆周运动是物理学中一个非常重要的概念,它涉及到许多与角度、角速度、角加速度、线速度、线加速度等相关的公式。
通过对这些公式的总结和理解,我们可以更好地掌握圆周运动的知识,从而更好地应用到实际问题中去。
希望本文的内容能够对大家有所帮助,也希望大家能够在学习中多加努力,掌握好这一部分内容。
高中物理圆周运动知识点高中物理中,圆周运动是一个重要的知识点。
无论是在生活中还是在科学研究中,我们都可以发现许多与圆周运动相关的现象和应用。
本文将通过几个方面来介绍一些与圆周运动相关的知识点,包括圆周运动的定义、圆周运动的相关量和公式、离心力和向心力等。
首先,我们来介绍一下圆周运动的定义。
圆周运动是物体在圆周路径上做匀速运动的一种运动方式。
在圆周运动中,物体的速度大小保持不变,而运动方向则不断发生改变。
举一个例子,当我们开车沿着一个圆形的赛车场行进时,我们的车辆便在进行圆周运动。
这种运动方式在自然界中也很常见,比如地球绕太阳公转、电子绕原子核运动等。
接下来,我们来看一下圆周运动的相关量和公式。
在圆周运动中,有几个重要的物理量需要我们注意。
首先是角度和弧长。
角度用于表示物体在圆周路径上所走过的一部分,它的单位是弧度。
弧长则表示圆周路径上的一段长度,它的单位可以是米或其他长度单位。
我们可以通过弧长公式s = rθ 来计算圆周路径上的弧长,其中 r 为半径,θ 为对应的角度。
另外,由于在圆周运动中物体的速度大小保持不变,因此可以通过线速度公式v = (2πr)/T 来计算线速度,其中 T 为物体完成一次完整圆周运动所需要的时间。
除了弧长和线速度,圆周运动还涉及到一些力的概念。
其中有两个重要的力分别是离心力和向心力。
离心力是指物体受到的由于圆周运动而产生的离开该圆心的力,它的方向指向离开圆心的方向。
离心力的大小可以通过公式 F = mv²/r 来计算,其中 m 为物体的质量,v 为物体的速度,r 为圆周路径的半径。
与离心力相对的是向心力,它指向圆周路径的中心。
向心力的作用使物体保持在圆周路径上运动。
向心力的大小可以通过公式F = mω²r 来计算,其中ω 为物体的角速度。
在现实生活中,圆周运动有着广泛的应用。
例如,我们在旋转木马上的体验就是一种典型的圆周运动。
此外,圆周运动还在航天器的轨道设计、风力发电机的运转以及血液在人体血管中的流动等方面发挥着重要的作用。
匀速圆周运动知识归纳圆周运动是高中物体中一种常见的运动,也是高中物理的一个重要知识点.以下就这部分内容需要重点掌握的知识进行归纳.一.知识整理1.匀速圆周运动的定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动.2.描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度:v s t=(s 是物体在时间t 内通过的圆弧长),方向沿圆弧上该点处的切线方向,它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(2)角速度:ωθθ=t(是物体在时间t 内绕圆心转过的角度),单位是弧度每秒,符号是rad/s ,它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(3)周期T 和频率f :做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期,周期的倒数叫频率.转速是指做匀速圆周运动的物体每秒转过的圈数,用n 表示,单位是转每秒,符号是r/s .它们都是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(4)线速度、角速度、周期和频率以及转速间的关系:①v r r Trf rn ====ωπππ222②ωπππ===222T f n ③T f n ==11.(5)向心加速度:描述线速度方向变化快慢的物理量.大小:a v r r r Tf r n r n =====22222222444ωπππ方向:总是沿着半径指向圆心,所以方向时刻在变化,是一个变的加速度.(6)向心力大小:F ma mv r m r rm Tf rm n rm n n ======22222222444ωπππ方向:总是沿着半径指向圆心,所以时刻在变化,向心力是一个变力.3.匀速圆周运动的特点:线速度大小恒定,角速度、周期和频率及转速都是恒定不变的,向心力和向心加速度的大小也都是恒定不变的,但线速度、向心力和向心加速度的方向都时刻在变化.所以匀速圆周运动是一种变加速曲线运动.4.物体做匀速圆周运动的条件:合外力的大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心.即合外力提供向心力,且时刻等于向心力时,物体就做匀速圆周运动.做圆周运动的物体,若实际提供的向心力小于它所需的向心力时,物体将逐渐远离圆心,做离心运动.做圆周运动的物体,若实际提供的向心力大于它所需的向心力时,物体将逐渐向圆心运动,做逐渐靠近圆心的运动.5.向心力的来源:在匀速圆周运动中,向心力是由物体受到的合外力来提供,且与合外力相等.在非匀速圆周运动中,向心力是由物体受到的合外力在指向圆心方向的分力来提供,且与合外力的这个分力相等,而这个分力只改变物体的速度方向;合外力在切线方向上的另一个分力改变了物体的速度大小.二.典型例题赏析例:如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则()A.球A 的线速度必定大于球B 的线速度B.球A 的角速度必定小于球B 的角速度C.球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期D.球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力解析:对A 、B 球进行受力分析可知,A 、B 两球受力一样,它们均受重力mg 和支持力N ,则重力和支持力的合力提供向心力,受力图如图3所示.则可知筒壁对小球的弹力N mg =sin θ,而重力和弹力的合力F mgctg =θ,由牛顿第二定律可得:mgctg mr m v r m r T θωπ===22224.则可得:ωθθπθθ====gctg r v grctg T r gctg N mg ,,,2sin 由于A 球运动的半径大于B 球运动的半径,由ωθ=gctg r 可知球A 的角速度必定小于球B 的角速度;由v grctg =θ可知球A 的线速度必定大于球B 的线速度;由T r gctg =2πθ可知球A 的运动周期必定大于球B 的运动周期;由N mg =sin θ可知球A 对筒壁的压力一定等于球B 对筒壁的压力.故正确的答案为A 、B .。
高中物理匀速圆周运动知识点
高中物理教材中匀速圆周运动属于曲线运动的内容,有哪些知识点需要学生理解呢?下面是店铺给大家带来的高中物理匀速圆周运动知识点,希望对你有帮助。
高中物理匀速圆周运动知识点
1、关于匀速圆周运动
(1)条件:①物体在圆周上运动;②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等。
(2)性质:匀速圆周运动是加速度变化(大小不变而方向不断变化)的变加速运动。
(3)匀速圆周运动的向心力:
①是按力的作用效果来命名的力,它不是具有确定性质的某种力,相反,任何性质的力都可以作为向心力。
例如,小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是,静摩擦力充当向心力,若圆盘是光滑的,就必须用线细拴住小铁块,才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动,这时向心力是由细线的拉力提供。
②向心力的作用效果是改变线速度的方向。
做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力,它是产生向心加速度的原因,其方向一定指向圆心,是变化的(线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心,它既要改变速度方向,同时也改变速度的大小,即产生法向加速度和切向加速度)。
③向心力可以是某几个力的合力,也可以是某个力的分力。
例如,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉力和重力(F向= T拉- mg)两个力的合力充当。
而在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力(F 向 = mg*tanθ),其中θ为摆线与竖直轴的夹角)充当,因此决不能在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力。
④物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为:
F = ma = mv^2/r = mrω^2 = mr*4π^2/(T^2)
2、描述圆周运动的物理量
(1)线速度:v = s/t(s是物体在时间t内通过的圆弧长),方向沿圆弧上该点处的切线方向。
描述了物体沿圆弧运动的快慢程度。
(2)角速度:ω= θ/t(θ是物体在时间t内绕圆心转过的角度),描述了物体绕圆心转动的快慢程度。
(3)周期与频率:T = 2πr/v = 2π/ω = 1/f(沿圆周运动一周所用的时间叫周期,每秒钟完成圆周运动的转数叫频率)。
(4)向心加速度:描述线速度方向变化快慢的物理量。
大小:a向心 = v^2/r = rω^2 = r*4π^2/(T^2)。
方向:总是指向圆心,方向时刻在变化,是一个变加速度。
说明:当ω为常数时,a向心与r成正比;当v为常数时,a向心与r成反比。
因此,若无特殊条件说明,不能说a向心一定与r成正比还是反比。
3、匀速圆周运动的运动学特征
匀速圆周运动的线速度大小不变但方向不断变化;周期不变;频率不变;角速度不变;向心加速度大小不变但方向不断变化。
高中物理匀速圆周运动方法讲解
1、匀速圆周运动的分析方法
对于匀速圆周运动的问题,一般可按如下步骤进行分析:
(1)确定做匀速圆周运动的物体作为研究对象。
(2)明确运动情况。
包括搞清运动速率v、轨迹半径r及轨迹圆心O 的位置等,只有明确了上述几点后,才能知道运动物体在运动过程中所需的向心力大小(mv^2/r)和向心力方向(指向圆心)。
(3)分析受力情况,对物体实际受力情况作出正确的分析,画出受力图,确定指向圆心的合外力F(即提供的向心力)。
(4)代入公式F = mv^2/r,求解结果。
2、匀速圆周运动中向心力的特点
由于匀速圆周运动仅是速度方向发生变化而速度大小不变,故只存在向心加速度,物体受的外力的合力就是向心力,可见,合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直指向圆心,是物体做匀速圆周运动
的条件。
在求解匀速圆周运动的问题时,关键是对物体进行受力分析,看是哪一个力或哪几个力的合力来提供向心力。
高中物理匀速圆周运动基本公式
1.线速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。