22．（16分）（1）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的

纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。①（3分）下面列举出了该实验的几个操作步骤：

       A．按照图示的装置安装器件；

       B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；

       C．用天平测量出重锤的质量；

       D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；

       E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；

       F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

②（3分）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如下图所示，根据打出的纸带，选取带上打出的边续五个点A、B、C、D、E，测出A点距离起始点O的距离为s₀，A、C两点间的距离为s₁，C、E两点间的距离为s₂，使用交流电的频率为，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a表达式为：a=　　　　　。

（2）待测电阻的阻值约为80～100，现要准确测定其电阻值，给出的器材有：

       A．电源E（电动势18V，内电阻未知）

       B．定值电阻R₁=1000

       C．定值电阻R₂＝100

       D．滑动变阻器R₃，总值20

       E．滑动变阻器R₄，总阻值200

       F．电流表A，量程0～0.1A，内电阻未知

       G．单刀双掷电键一个，导线若干根

①（3分）试设计一个能准确测量R_x阻值的电路，所选择的器材为：　　　　　　。

②（3分）在上方框中画出实验电路图。

③（4分）写出用测量的物理量表示R_x的表达式：　　　　　　　　　　　　。

23．（17分）“嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同，“嫦娥一号”卫星是绕月极地轨道上运动的加上月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球的表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球表面进行成像探测，并获取了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为T_M；月球地公转的周期为T_E，半径为R₀。地球半径为R_E，月球半径为R_M。试解答下列问题：

（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量之比；

（2）当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片，此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间？已知光速为c。

24．（19分）如图所示，两个金属圆盘A₁、A₂，可绕通过各自中心并与盘面垂直的固定的光滑金属轴O₁和O₂转动，O₁和O₂相互平行，水平放置。金属圆盘A₁的半径为a₁、等效电阻为R₁。金属圆盘A₂轮的半径为a₂，等效电阻为R₂.半径为a₀的绝缘圆盘D与A₁同轴且固连在一起。一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点，绳在D上绕足够匝数后，悬挂一质量为m的重物P。当P下落时，通过细绳带动D和A₁绕O₁轴转动。转动过程中，A₁、A₂保持接触，无相对滑动；两金属圆盘与各自细轴之间保持良好的电接触；两细轴通过导线与一阻值R的电阻相连。已知金属圆盘转动产生的电动势与同样半径的金属棒转动时产生的电动势相同，除R和两金属圆盘A₁、A₂的电阻外（它们的等效电阻是不变的），其它的电阻都不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与转轴平行。现将P释放，试求P匀速下落时的速度。

25．（20分）如图所示，一个带有1/4圆弧的粗糙滑板A，总质量为m_A=3kg其圆弧部分与水平部分相切于P，水平部分PQ长为L=3.75m。开始时A静止在光滑水平面上，有一质量为m_B=2kg的小木块B从滑板A的右端以水平初速度₀=5m/s滑上A，小木块B与滑板A之间的动摩擦因数为=0.15，小木块B滑到滑板A的左端并沿着圆弧部分上滑一段弧长后返回最终停止在滑板A上。

（1）求A、B相对静止时的速度大小；

（2）若B最终停在A的水平部分上的R点，PR相距1m,求B在圆弧上运动过程中因摩擦面产生的内能；

（3）若圆弧部分光滑，且除₀不确定外其他条件不变，讨论小木块B在整个运动过程中，是否有可能在某段时间里相对地面向右运动？如不可能，说明理由；如可能，试求出B既向右滑动。又不滑离木板A的₀取值范围（取=10m/s²，结果可以保留根号）。