5．約在1670年，英國(guó)賽斯特城的主教約翰•維爾金斯設(shè)計(jì)了一種磁力“永動(dòng)機(jī)”，如圖所示，在斜坡頂上放一塊強(qiáng)有力的磁鐵，斜坡上端有一個(gè)小孔，斜面下有一個(gè)連接小孔直至底端的彎曲軌道．維爾金斯認(rèn)為：如果在斜坡底放一個(gè)小鐵球，那么由于磁鐵的吸引，小鐵球就會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到小孔P處時(shí)，它就要掉下，再沿著斜面下的彎曲軌道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以對(duì)外做功，然后又被磁鐵吸引回到上端，到小孔P處又掉下．
在以后的二百多年里，維爾金斯的永動(dòng)機(jī)居然改頭換面地出現(xiàn)過多次，其中一次是在1878年，即在能量轉(zhuǎn)化和守恒定律確定20年后，而且竟在德國(guó)取得了專利權(quán)!
請(qǐng)你分析一下，維爾金斯“永動(dòng)機(jī)”能實(shí)現(xiàn)嗎？

分析 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變，這就是能量守恒定律

解答 解：維爾金斯“永動(dòng)機(jī)”不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗`背了能量守恒定律．小球上升過程中，磁場(chǎng)力對(duì)小球做正功，使小球增加了機(jī)械能；但小球下落時(shí)，同樣也受到磁場(chǎng)力，而且磁場(chǎng)力做負(fù)功，這個(gè)負(fù)功與上升過程的正功相互抵消，可見，維爾金斯“永動(dòng)機(jī)”不可能源源不斷向外提供能量，所以，維爾金斯“永動(dòng)機(jī)”不可能實(shí)現(xiàn)．

點(diǎn)評(píng) 能量守恒定律是宇宙自然界普遍適用的一條重要定律，適用與任何情況的自然現(xiàn)象中．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里熟悉各種儀器的使用．他將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，另將一磁感強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊，當(dāng)轉(zhuǎn)盤（及磁鐵）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起磁感強(qiáng)度測(cè)量值周期性地變化，該變化與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期一致．經(jīng)過操作，該同學(xué)在計(jì)算機(jī)上得到了如圖乙所示的圖象．

該同學(xué)猜測(cè)磁感強(qiáng)度傳感器內(nèi)有一線圈，當(dāng)測(cè)得磁感強(qiáng)度最大時(shí)就是穿過線圈的磁通量最大時(shí)．按照這種猜測(cè)（　�。�
A．在t=0.1s 時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化
B．在t=0.15s 時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化
C．在t=0.1s 時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值
D．在t=0.15s 時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．結(jié)合以下各選項(xiàng)中交代的情景及數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是（　�。�
A．位于點(diǎn)燃火藥的坦克中的炮彈的速度、加速度可能均為零
B．轎車時(shí)速為100 km/h，緊急剎車階段的加速度與速度反向
C．高速行駛的磁懸浮列車的加速度可能為零
D．劉翔在110m欄比賽中的成績(jī)?yōu)?3.07s，通過全程的平均速率為v=8.42m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)帶電小球A和B放置在光滑的絕緣水平面上，彼此相距為l，A球帶電荷量+Q，B球帶電荷量-Q，若用一水平力拉動(dòng)其中一個(gè)球，且要使另一個(gè)球與前面的球始終保持l的間距運(yùn)動(dòng)，則拉力F的大小為？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．有一質(zhì)量為0.2kg的物塊，從長(zhǎng)為4m，傾角為30°光滑斜面頂端處由靜止開始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接觸處為很短的圓弧形，如圖所示．物塊和水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，求：（g取10m/s2）
（1）物塊在水平面能滑行的距離；
（2）物塊克服摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)最大值為311V，其線圈共100匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100πrad/s．
（1）從中性面開始計(jì)時(shí)，寫出電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式；
（2）此發(fā)電機(jī)與外電路組成完全回路時(shí)，總電阻100Ω，求t=$\frac{1}{600}$s時(shí)的電流大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直固定于地面上，彈簧上端連接一質(zhì)量為m的重物，靜止時(shí)彈簧壓縮量為d，現(xiàn)給重物施加一豎直向下的力，使彈簧的壓縮量為4d，穩(wěn)定后撤去外力．已知重物通過原平衡位置時(shí)的速度為$\sqrt{9dg}$，彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)重物的速度為$\sqrt{8dg}$，求彈簧被壓縮d時(shí)的彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，小車板面上的物體質(zhì)量為m=8㎏，它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上，這時(shí)彈簧的彈力為6N．現(xiàn)對(duì)小車施加水平向右的作用力F，使小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)起來，運(yùn)動(dòng)中加速度由零逐漸增大到1m/s2，隨即以1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．以下說法正確的是（　�。�
A．物體受到的摩擦力一直減小
B．物體受到的摩擦力方向始終不變
C．物體與小車始終保持相對(duì)靜止，彈簧對(duì)物體的作用力始終不變
D．小車以1 m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力為8N

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．某研究性學(xué)習(xí)小組的學(xué)生在研究“共點(diǎn)力的合成問題”時(shí)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，F(xiàn)′與A、O共線，A端為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)．
（1）利用平行四邊形定則作出F1和F2的合力F，通過比較F和F′來驗(yàn)證力的合成是否遵守平行四邊形定則．
（2）在上述實(shí)驗(yàn)中所說的合力與兩個(gè)分力具有相同的效果，是通過下列哪個(gè)方法實(shí)現(xiàn)的D
A．彈簧秤的彈簧被拉長(zhǎng)
B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變
C．細(xì)線套受拉力產(chǎn)生形變
D．使橡皮條在同一方向上伸長(zhǎng)到相同長(zhǎng)度
（3）在本實(shí)驗(yàn)中，采取下列哪些方法和步驟可以減小實(shí)驗(yàn)誤差BCD
A．兩個(gè)分力F1、F2間的夾角盡量大些
B．兩個(gè)分力F1、F2的大小要適當(dāng)大些
C．拉橡皮條的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些
D．實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度．

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