【題目】研究分子勢能是研究物體內(nèi)能的重要內(nèi)容。已知某物體中兩個分子之間的勢能Ep與兩者之間距離r的關系曲線如圖所示。

(1)由圖中可知，兩分子間距離為r0時，分子勢能最小，請說出r=r0時兩分子間相互作用力的大小，并定性說明曲線斜率絕對值的大小及正負的物理意義；

(2)假設兩個質(zhì)量相同的分子只在分子力作用下繞兩者連線的中點做勻速圓周運動，當兩者相距為r1時，分子的加速度最大，此時兩者之間的分子勢能為Ep1，系統(tǒng)的動能與分子勢能之和為E。請在如圖所示的Ep—r曲線圖象中的r軸上標出r1坐標的大致位置，并求出此時兩分子之間的分子作用力大小。

【答案】(1)當r=r0時兩分子間相互作用力0，曲線斜率絕對值的大小表示分子間作用力的大小，曲線斜率為正時，分子力表現(xiàn)為引力，曲線斜率為負時，分子力表現(xiàn)為斥力；(2)見解析，此時兩分子之間的分子作用力大小為

【解析】

(1)分子力包括分子引力和分子斥力，這兩個力的合力就是分子間相互作用力，有

根據(jù)能量守恒，分子勢能的減少量等于分子作用力做的功，即

圖像斜率為

由圖象可知，分子間距離為時，分子勢能最小，；當小于時，分子勢能隨的增大而減小，作用力表現(xiàn)為斥力，此時圖像斜率為負，當大于時，分子勢能隨的增大而增大，作用力表現(xiàn)為引力，此時圖像斜率為正，當時，分子間作用力為零，此時圖像斜率為零；根據(jù)上述分析，曲線斜率絕對值的大小表示分子間作用力的大小，曲線斜率為正時，分子力表現(xiàn)為引力，曲線斜率為負時，分子力表現(xiàn)為斥力。

(2)由于做的是勻速圓周運動，分子作用力表現(xiàn)應該是引力，此時分子的加速度最大，即分子力最大，故在勢能與兩者之間距離的關系曲線中，在右邊曲線斜率最大的點上，如下圖所示

由題意可知

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時物體處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x的關系如圖b所示（g取10m/s2），則下列結(jié)論正確的是（　　）

A.物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.物體的加速度大小為5m/s2

C.物體的質(zhì)量為1kg

D.彈簧的勁度系數(shù)為2.5N/cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究單擺擺長與周期關系”的實驗中，某同學的主要操作步驟如下：

A.取一根符合實驗要求的擺線，下端系一金屬小球，上端固定在O點；

B．在小球靜止懸掛時測量出O點到小球球心的距離l；

C．拉動小球使細線偏離豎直方向一個不大的角度（約為），然后由靜止釋放小球；

D．用秒表記錄小球完成n次全振動所用的時間t。

(1)用所測物理量的符號表示重力加速度的測量值，其表達式為g=_____；

(2)若測得的重力加速度數(shù)值大于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值，造成這一情況的原因可能是_____（選填下列選項前的序號）

A、測量擺長時，把擺線的長度當成了擺長

B、擺線上端未牢固地固定于O點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線越擺越長

C、測量周期時，誤將擺球（n－1）次全振動的時間t記為了n次全振動的時間，并由計算式T=求得周期

D、擺球的質(zhì)量過大

(3)在與其他同學交流實驗方案并糾正了錯誤后，為了減小實驗誤差，他決定用圖像法處理數(shù)據(jù)，并通過改變擺長，測得了多組擺長l和對應的周期T，并用這些數(shù)據(jù)作出T2－l圖像如圖所示。若圖線的斜率為k，則重力加速度的測量值g=_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用“油膜法估測分子直徑”實驗體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過對宏觀量的測量來實現(xiàn)對微觀量的間接測量方法．

（1）某同學的操作步驟如下：

A．取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；

B．在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；

C．在淺盤內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；

D．在淺盤上覆蓋帶方格的透明玻璃板，描出油膜形狀，算出油膜的面積．

該同學上述實驗步驟中有問題的是________（填字母代號）．

（2）若該同學計算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的體積為V，測得單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑D=________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一實驗小車中利用光脈沖測量車速和行程的裝置的示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪。車輪轉(zhuǎn)動時，A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙一次就形成一個脈沖光信號，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號，由電子電路記錄和顯示。若實驗顯示單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，累計脈沖數(shù)為N，若要測出小車的速度和行程，則還必須測量的物理量或數(shù)據(jù)是________

A. 車輪的半徑R和齒輪的齒數(shù)P

B. 車輪的半徑R和齒輪的半徑r

C. 齒輪的齒數(shù)P和齒輪的半徑r

D. 車輪的半徑R和齒輪上齒的間隙寬度d

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一水平軌道和與一傾角為α=37°的斜面軌道在B點處平滑連接（物塊經(jīng)過B點前后的速度大小不變）。一質(zhì)量為5kg的物塊在大小為40N，與水平方向成θ=53°角的斜向下推力作用下沿水平軌道從A點由靜止開始向B點運動，物塊經(jīng)過B點后推力立即反向，但大小不變，物塊繼續(xù)沿斜面向上運動，到達最高點C后立即撤去F。已知物塊與水平軌道和傾斜軌道的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.25和μ2=，AB間距離L=12.6m。g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，。求：

（1）物塊由A到B運動過程中的加速度大小；

（2）物塊第一次到達B點時的速度大小；

（3）物塊運動的總時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】日本石頭平衡大師Kokei Mikuni能不可思議地將石頭堆疊在一起保持靜止，下列說法正確的是

A. B石頭對A石頭的支持力大于A石頭對B石頭的壓力

B. B石頭對A石頭的作用力就是A石頭的重力

C. B石頭對A石頭的作用力一定經(jīng)過A石頭的重心

D. B石頭與A石頭之間一定沒有摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平實驗臺A端固定，B端左右可調(diào)，將彈簧左端與實驗平臺固定，右端 有一可視為質(zhì)點，質(zhì)量為2kg的滑塊緊靠彈簧（未與彈黃連接)，彈簧壓縮量不同時， 將滑塊彈出去的速度不同.圓弧軌道固定在地面并與一段動摩擦因素為0.4的粗糙水平地面相切D點，AB段最長時，BC兩點水平距離xBC=0.9m,實驗平臺距地面髙度h=0.53m，圓弧半徑R=0.4m，θ=37°，已知 sin37° =0.6, cos37° =0.8.完成下列問題：

（1）軌道末端AB段不縮短，壓縮彈黃后將滑塊彈出，滑塊經(jīng)過點速度vB=3m/s，求落到C點時速度與水平方向夾角；

（2）滑塊沿著圓弧軌道運動后能在DE上繼續(xù)滑行2m,求滑塊在圓弧軌道上對D點的壓力大�。�

（3）通過調(diào)整彈簧壓縮量，并將AB段縮短，滑塊彈出后恰好無碰撞從C點進入圓弧 軌道，求滑塊從平臺飛出的初速度以及AB段縮短的距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛遙控小汽車在兩條相鄰的平直軌道上作直線運動，以甲車運動方向為正方 向，兩車運動的v-t圖象如圖所示。下列說法正確的是（　�。�

A. 兩車若在t=5s時相遇，則另一次相遇的時刻是t=10s

B. 兩車若在t=5s時相遇，則t=0時兩車相距15m

C. 兩車若在t=10s時相遇，則另一次相遇的時刻是t=20s

D. 兩車若在t=10s時相遇，則相遇前兩車的間距是逐漸減小的

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