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

(1)由圖中可知，兩分子間距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，請(qǐng)說(shuō)出r=r0時(shí)兩分子間相互作用力的大小，并定性說(shuō)明曲線(xiàn)斜率絕對(duì)值的大小及正負(fù)的物理意義；

(2)假設(shè)兩個(gè)質(zhì)量相同的分子只在分子力作用下繞兩者連線(xiàn)的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者相距為r1時(shí)，分子的加速度最大，此時(shí)兩者之間的分子勢(shì)能為Ep1，系統(tǒng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和為E。請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的Ep—r曲線(xiàn)圖象中的r軸上標(biāo)出r1坐標(biāo)的大致位置，并求出此時(shí)兩分子之間的分子作用力大小。

【答案】(1)當(dāng)r=r0時(shí)兩分子間相互作用力0，曲線(xiàn)斜率絕對(duì)值的大小表示分子間作用力的大小，曲線(xiàn)斜率為正時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，曲線(xiàn)斜率為負(fù)時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力；(2)見(jiàn)解析，此時(shí)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(gè)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(shì)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(shí)，分子勢(shì)能最小，；當(dāng)小于時(shí)，分子勢(shì)能隨的增大而減小，作用力表現(xiàn)為斥力，此時(shí)圖像斜率為負(fù)，當(dāng)大于時(shí)，分子勢(shì)能隨的增大而增大，作用力表現(xiàn)為引力，此時(shí)圖像斜率為正，當(dāng)時(shí)，分子間作用力為零，此時(shí)圖像斜率為零；根據(jù)上述分析，曲線(xiàn)斜率絕對(duì)值的大小表示分子間作用力的大小，曲線(xiàn)斜率為正時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，曲線(xiàn)斜率為負(fù)時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力。

(2)由于做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分子作用力表現(xiàn)應(yīng)該是引力，此時(shí)分子的加速度最大，即分子力最大，故在勢(shì)能與兩者之間距離的關(guān)系曲線(xiàn)中，在右邊曲線(xiàn)斜率最大的點(diǎn)上，如下圖所示

由題意可知

聯(lián)立解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)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(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移x的關(guān)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(shí)，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(lái)源： 題型：

【題目】在“探究單擺擺長(zhǎng)與周期關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的主要操作步驟如下：

A.取一根符合實(shí)驗(yàn)要求的擺線(xiàn)，下端系一金屬小球，上端固定在O點(diǎn)；

B．在小球靜止懸掛時(shí)測(cè)量出O點(diǎn)到小球球心的距離l；

C．拉動(dòng)小球使細(xì)線(xiàn)偏離豎直方向一個(gè)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(dòng)所用的時(shí)間t。

(1)用所測(cè)物理量的符號(hào)表示重力加速度的測(cè)量值，其表達(dá)式為g=_____；

(2)若測(cè)得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值，造成這一情況的原因可能是_____（選填下列選項(xiàng)前的序號(hào)）

A、測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，把擺線(xiàn)的長(zhǎng)度當(dāng)成了擺長(zhǎng)

B、擺線(xiàn)上端未牢固地固定于O點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)越擺越長(zhǎng)

C、測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球（n－1）次全振動(dòng)的時(shí)間t記為了n次全振動(dòng)的時(shí)間，并由計(jì)算式T=求得周期

D、擺球的質(zhì)量過(guò)大

(3)在與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)方案并糾正了錯(cuò)誤后，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，他決定用圖像法處理數(shù)據(jù)，并通過(guò)改變擺長(zhǎng)，測(cè)得了多組擺長(zhǎng)l和對(duì)應(yīng)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(xiàn)的斜率為k，則重力加速度的測(cè)量值g=_____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用“油膜法估測(cè)分子直徑”實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過(guò)對(duì)宏觀量的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀量的間接測(cè)量方法．

（1）某同學(xué)的操作步驟如下：

A．取一定量的無(wú)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(cè)出它的體積；

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

D．在淺盤(pán)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(xué)上述實(shí)驗(yàn)步驟中有問(wèn)題的是________（填字母代號(hào)）．

（2）若該同學(xué)計(jì)算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的體積為V，測(cè)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(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一實(shí)驗(yàn)小車(chē)中利用光脈沖測(cè)量車(chē)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(chē)身上，C為小車(chē)的車(chē)輪，D為與C同軸相連的齒輪。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙一次就形成一個(gè)脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電子電路記錄和顯示。若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，累計(jì)脈沖數(shù)為N，若要測(cè)出小車(chē)的速度和行程，則還必須測(cè)量的物理量或數(shù)據(jù)是________

A. 車(chē)輪的半徑R和齒輪的齒數(shù)P

B. 車(chē)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(chē)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(lái)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(diǎn)處平滑連接（物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)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(diǎn)由靜止開(kāi)始向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后推力立即反向，但大小不變，物塊繼續(xù)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)C后立即撤去F。已知物塊與水平軌道和傾斜軌道的動(dòng)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小；

（2）物塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（3）物塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)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(shuō)法正確的是

A. B石頭對(duì)A石頭的支持力大于A石頭對(duì)B石頭的壓力

B. B石頭對(duì)A石頭的作用力就是A石頭的重力

C. B石頭對(duì)A石頭的作用力一定經(jīng)過(guò)A石頭的重心

D. B石頭與A石頭之間一定沒(méi)有摩擦力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)A端固定，B端左右可調(diào)，將彈簧左端與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)固定，右端 有一可視為質(zhì)點(diǎn)，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(shí)， 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(dòng)摩擦因素為0.4的粗糙水平地面相切D點(diǎn)，AB段最長(zhǎng)時(shí)，BC兩點(diǎn)水平距離xBC=0.9m,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(wèn)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(guò)點(diǎn)速度vB=3m/s，求落到C點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角；

（2）滑塊沿著圓弧軌道運(yùn)動(dòng)后能在DE上繼續(xù)滑行2m,求滑塊在圓弧軌道上對(duì)D點(diǎn)的壓力大�。�

（3）通過(guò)調(diào)整彈簧壓縮量，并將AB段縮短，滑塊彈出后恰好無(wú)碰撞從C點(diǎn)進(jìn)入圓弧 軌道，求滑塊從平臺(tái)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(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛遙控小汽車(chē)在兩條相鄰的平直軌道上作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以甲車(chē)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?/span> 向，兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 兩車(chē)若在t=5s時(shí)相遇，則另一次相遇的時(shí)刻是t=10s

B. 兩車(chē)若在t=5s時(shí)相遇，則t=0時(shí)兩車(chē)相距15m

C. 兩車(chē)若在t=10s時(shí)相遇，則另一次相遇的時(shí)刻是t=20s

D. 兩車(chē)若在t=10s時(shí)相遇，則相遇前兩車(chē)的間距是逐漸減小的

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同步練習(xí)冊(cè)答案