题目内容
【题目】在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。
如图所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图所示。
(1)假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上)。当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0<Ep0)。求a、b分子间的最大势能Epm;
(2)利用图,结合画图说明分子b在x轴上的运动范围。
【答案】(1)Epm =Ek0-Ep0(2)△x=x2-x1
【解析】(1)当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大,根据能量守恒,有Epm=Ek0-Ep0;
(2)由Ep-x图线可知,当两分子间势能为Epm时,
b分子对应x1和x2两个位置坐标,b分子的活动范围△x=x2-x1,如图所示。
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