题目内容

7.根据两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是(  )
A.分子间的斥力和引力随r增大而减小,在r>r0阶段,斥力比引力减小得快一些,分子间的作用力表现为引力
B.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小
C.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小
D.在r=r0时,分子势能最小,动能最大

分析 当分子间距离等于平衡距离时,分子力为零,分子势能最小;当分子间距离小于平衡距离时,分子力表现为斥力;当分子间距离大于平衡距离时,分子力表现为引力力;根据分子力做功情况判断动能和分子势能的变化情况.

解答 解:A.分子间同时存在斥力和引力,在r>r0阶段,当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力表现为引力,故A正确;
B.在r>r0阶段,分子之间表现为引力,由静止开始相互接近,分子力做正功,分子动能增加,分子势能势能减小,故B正确;
C.在r<r0阶段,分子之间表现为斥力,由静止开始相互接近,分子力做负功,分子动能减小,分子势能势能增加,故C错误;
D.两分子相距无穷远时分子势能为零,由静止开始相互接近,在r>r0阶段,分子力做正功,分子势能势能减小,在r<r0阶段,分子力做负功,分子势能势能增加,所以,当r=r0时,分子势能最小,动能最大,故D正确.
故选:ABD.

点评 分子间的势能及分子力虽然属于微观世界的关系,但是可运用我们所学过的力学中功能关系进行分析.

练习册系列答案
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17.某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

①按图甲摆好实验装置,其中小车质量 M=0.20kg,钩码总质量 m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源的周期 T=0.02s),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图乙所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.041m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m,…他把钩码重力(当地重力加速度 g=9.8m/s2)作为小车所受合力,算出0点到第5计数点合力做功 W=0.176J(结果保留三位有效数字),用正确的公式表达打下第5计数点时小车动能E k=$\frac{M({d}_{6}-{d}_{4})^{2}}{200{T}^{2}}$(用相关数据前字母列式)并把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.

(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的可能原因如下,其中正确的是AC.
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因
C.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
D.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小.

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