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在如图11-6-1所示的装置中,挡板将容器隔成相等的两部分,左边容器装有水,右边容器装有水银,一匀质球可绕固定的水平的水平轴O转动.该装置的设计原理是右边半球所受的浮力大于左边半球所受的浮力,在浮力力矩的作用下将绕轴不断地转动起来,这样永动机就制成了.试从力学原理上进行分析,说明这种永动机是不可能实现的.

图11-6-1

球体不可能永远转动下去


解析:

该永动机的设计者只是想到左半球受到的浮力小于右半球受到的浮力,两浮力F1、F2的确会产生逆时针方向的力矩,但没想到浮力是液体对球向上向下的压力差形成的,而液体对球各方向都有压力.因此还存在水平方向的压力F3、F4,这两力会产生顺时针方向的力矩.

永动机是做不成的,否则便违反了能量守恒定律,这项设计之所以被认为能在浮力作用下“永动”下去,原因是对浮力的认识不足,如右上图所示,所以无论如何,球体不可能永远转动下去.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-2-1所示,是一个质点的振动图象,根据图象回答下列各问题:

11-2-1

(1)振动的振幅;

(2)振动的频率;

(3)在t=0.1 s、0.3 s、0.5 s、0.7 s时质点的振动方向;

(4)质点速度首次具有负方向最大值的时刻和位置;

(5)质点运动的加速度首次具有负方向最大值的时刻和位置;

(6)在0.6 s和0.8 s这段时间内质点的运动情况.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-6所示,轻弹簧的劲度系数k=39.2 N/m,物块A的质量ma=0.1 kg,物块mb=0.2 kg.两物块间的接触面水平,最大静摩擦力f=1.96 N.为使两物块在光滑水平面上一起做简谐运动,它们之间不发生相对滑动,振动的最大振幅应为多大?

图11-6

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如图11-2-17所示,在磁感应强度B=1.0 T、方向竖直向下的匀强磁场中,有一与水平面成37°角的导电滑轨,滑轨上放一个可以自由运动的金属杆ab,已知接在滑轨中的电源电动势E=12 V,内阻不计;ab杆长L=0.5 m,质量m=0.2 kg,杆与平行滑轨间的动摩擦因数μ=0.1;不计滑轨与ab杆的电阻,取g=10 m/s2,sin37°=0.6.求接在滑轨上的变阻器R的阻值在什么范围变化时,可以使ab杆在滑轨上保持静止.

图11-2-17

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图11-2-17

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