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22．（16分）（1）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的

紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。①（3分）下面列舉出了該實驗的幾個操作步驟：

       A．按照圖示的裝置安裝器件；

       B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；

       C．用天平測量出重錘的質量；

       D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；

       E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；

       F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。

指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當的步驟。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

②（3分）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數值。如下圖所示，根據打出的紙帶，選取帶上打出的邊續五個點A、B、C、D、E，測出A點距離起始點O的距離為s₀，A、C兩點間的距離為s₁，C、E兩點間的距離為s₂，使用交流電的頻率為，則根據這些條件計算重錘下落的加速度a表達式為：a=　　　　　。

（2）待測電阻的阻值約為80～100，現要準確測定其電阻值，給出的器材有：

       A．電源E（電動勢18V，內電阻未知）

       B．定值電阻R₁=1000

       C．定值電阻R₂＝100

       D．滑動變阻器R₃，總值20

       E．滑動變阻器R₄，總阻值200

       F．電流表A，量程0～0.1A，內電阻未知

       G．單刀雙擲電鍵一個，導線若干根

①（3分）試設計一個能準確測量R_x阻值的電路，所選擇的器材為：　　　　　　。

②（3分）在上方框中畫出實驗電路圖。

③（4分）寫出用測量的物理量表示R_x的表達式：　　　　　　　　　　　　。

23．（17分）“嫦娥一號”探月衛星與稍早前日本的“月亮女神號”探月衛星不同，“嫦娥一號”衛星是繞月極地軌道上運動的加上月球的自轉，因而“嫦娥一號”衛星能探測到整個月球的表面。12月11日“嫦娥一號”衛星CCD相機已對月球表面進行成像探測，并獲取了月球背面部分區域的影像圖。衛星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面高為H，繞行的周期為T_M；月球地公轉的周期為T_E，半徑為R₀。地球半徑為R_E，月球半徑為R_M。試解答下列問題：

（1）若忽略地球及太陽引力對繞月衛星的影響，試求月球與地球質量之比；

（2）當繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉的軌道平面垂直，也與地心到月心的連線垂直（如圖所示）。此時探月衛星向地球發送所拍攝的照片，此照片由探月衛星傳送到地球最少需要多長時間？已知光速為c。

24．（19分）如圖所示，兩個金屬圓盤A₁、A₂，可繞通過各自中心并與盤面垂直的固定的光滑金屬軸O₁和O₂轉動，O₁和O₂相互平行，水平放置。金屬圓盤A₁的半徑為a₁、等效電阻為R₁。金屬圓盤A₂輪的半徑為a₂，等效電阻為R₂.半徑為a₀的絕緣圓盤D與A₁同軸且固連在一起。一輕細繩的一端固定在D邊緣上的某點，繩在D上繞足夠匝數后，懸掛一質量為m的重物P。當P下落時，通過細繩帶動D和A₁繞O₁軸轉動。轉動過程中，A₁、A₂保持接觸，無相對滑動；兩金屬圓盤與各自細軸之間保持良好的電接觸；兩細軸通過導線與一阻值R的電阻相連。已知金屬圓盤轉動產生的電動勢與同樣半徑的金屬棒轉動時產生的電動勢相同，除R和兩金屬圓盤A₁、A₂的電阻外（它們的等效電阻是不變的），其它的電阻都不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與轉軸平行。現將P釋放，試求P勻速下落時的速度。

25．（20分）如圖所示，一個帶有1/4圓弧的粗糙滑板A，總質量為m_A=3kg其圓弧部分與水平部分相切于P，水平部分PQ長為L=3.75m。開始時A靜止在光滑水平面上，有一質量為m_B=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度₀=5m/s滑上A，小木塊B與滑板A之間的動摩擦因數為=0.15，小木塊B滑到滑板A的左端并沿著圓弧部分上滑一段弧長后返回最終停止在滑板A上。

（1）求A、B相對靜止時的速度大小；

（2）若B最終停在A的水平部分上的R點，PR相距1m,求B在圓弧上運動過程中因摩擦面產生的內能；

（3）若圓弧部分光滑，且除₀不確定外其他條件不變，討論小木塊B在整個運動過程中，是否有可能在某段時間里相對地面向右運動？如不可能，說明理由；如可能，試求出B既向右滑動。又不滑離木板A的₀取值范圍（取=10m/s²，結果可以保留根號）。