在如圖11-6-1所示的裝置中，擋板將容器隔成相等的兩部分，左邊容器裝有水，右邊容器裝有水銀，一勻質(zhì)球可繞固定的水平的水平軸O轉(zhuǎn)動.該裝置的設(shè)計原理是右邊半球所受的浮力大于左邊半球所受的浮力,在浮力力矩的作用下將繞軸不斷地轉(zhuǎn)動起來，這樣永動機就制成了.試從力學(xué)原理上進行分析，說明這種永動機是不可能實現(xiàn)的.

圖11-6-1

球體不可能永遠轉(zhuǎn)動下去


解析:

該永動機的設(shè)計者只是想到左半球受到的浮力小于右半球受到的浮力，兩浮力F1、F2的確會產(chǎn)生逆時針方向的力矩，但沒想到浮力是液體對球向上向下的壓力差形成的，而液體對球各方向都有壓力.因此還存在水平方向的壓力F3、F4，這兩力會產(chǎn)生順時針方向的力矩.

永動機是做不成的，否則便違反了能量守恒定律，這項設(shè)計之所以被認為能在浮力作用下“永動”下去，原因是對浮力的認識不足，如右上圖所示，所以無論如何，球體不可能永遠轉(zhuǎn)動下去.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-2-1所示，是一個質(zhì)點的振動圖象，根據(jù)圖象回答下列各問題：

圖11-2-1

（1）振動的振幅；

（2）振動的頻率；

（3）在t=0.1 s、0.3 s、0.5 s、0.7 s時質(zhì)點的振動方向；

（4）質(zhì)點速度首次具有負方向最大值的時刻和位置；

（5）質(zhì)點運動的加速度首次具有負方向最大值的時刻和位置；

（6）在0.6 s和0.8 s這段時間內(nèi)質(zhì)點的運動情況.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-6所示，輕彈簧的勁度系數(shù)k=39.2 N/m，物塊A的質(zhì)量ma=0.1 kg，物塊mb=0.2 kg.兩物塊間的接觸面水平，最大靜摩擦力f=1.96 N.為使兩物塊在光滑水平面上一起做簡諧運動，它們之間不發(fā)生相對滑動，振動的最大振幅應(yīng)為多大？

圖11-6

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-2-17所示，在磁感應(yīng)強度B=1.0 T、方向豎直向下的勻強磁場中，有一與水平面成37°角的導(dǎo)電滑軌，滑軌上放一個可以自由運動的金屬桿ab,已知接在滑軌中的電源電動勢E=12 V，內(nèi)阻不計；ab桿長L=0.5 m，質(zhì)量m=0.2 kg,桿與平行滑軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1;不計滑軌與ab桿的電阻，取g=10 m/s2,sin37°=0.6.求接在滑軌上的變阻器R的阻值在什么范圍變化時，可以使ab桿在滑軌上保持靜止.

圖11-2-17

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-2-17所示，在磁感應(yīng)強度B=1.0 T、方向豎直向下的勻強磁場中，有一與水平面成37°角的導(dǎo)電滑軌，滑軌上放一個可以自由運動的金屬桿ab,已知接在滑軌中的電源電動勢E=12 V，內(nèi)阻不計；ab桿長L=0.5 m，質(zhì)量m=0.2 kg,桿與平行滑軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1;不計滑軌與ab桿的電阻，取g=10 m/s2,sin37°=0.6.求接在滑軌上的變阻器R的阻值在什么范圍變化時，可以使ab桿在滑軌上保持靜止.

圖11-2-17

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