【題目】如圖1所示，a、b為某種物質(zhì)的兩個(gè)分子，以a為原點(diǎn)，沿兩分子連線建立r軸。如果選取兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的勢(shì)能為零，則作出的兩個(gè)分子之間的勢(shì)能與它們之間距離r的關(guān)系圖線如圖2所示。假設(shè)分子a固定不動(dòng)，分子b只在ab間分子力的作用下運(yùn)動(dòng)（在x軸上）。當(dāng)兩分子間距離為時(shí)，b分子的動(dòng)能為（）。

(1)求a、b分子間的最大勢(shì)能；

(2)并利用圖2，結(jié)合畫圖說(shuō)明分子b在x軸上的運(yùn)動(dòng)范圍；

(3)若某固體由大量這種分子組成，當(dāng)溫度升高時(shí)，物體體積膨脹。試結(jié)合圖2所示的關(guān)系圖線，分析說(shuō)明這種物體受熱后體積膨脹的原因。

【答案】(1)；(2)；(3)見(jiàn)解析

【解析】

(1)當(dāng)b分子速度為零時(shí)，此時(shí)兩分子間勢(shì)能最大，根據(jù)能量守恒定律可有

(2)由圖像可知，當(dāng)兩分子間勢(shì)能為時(shí)，b分子對(duì)應(yīng)和兩個(gè)位置坐標(biāo)，b分子的活動(dòng)范圍為

如圖所示

(3)當(dāng)物體溫度升高時(shí)，分子在時(shí)的平均動(dòng)能增大，分子的活動(dòng)范圍將增大，由可以看出，曲線兩邊不對(duì)稱，當(dāng)時(shí)曲線較陡，當(dāng)時(shí)曲線較緩，導(dǎo)致分子的活動(dòng)范圍主要向方向偏移，從宏觀來(lái)看物體的體積膨脹。

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】一物體放在傾角為θ且足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，初始位置如圖甲所示，在平行于斜面的力F的作用下由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示．其中過(guò)程的圖線是曲線，過(guò)程的圖線是平行于x軸的直線，過(guò)程的圖線是傾斜的直線，則下列說(shuō)法正確的是

A.在的過(guò)程中，力F逐漸變大

B.在的過(guò)程中，物體的加速度逐漸增大

C.在的過(guò)程中，物體的動(dòng)能越來(lái)越大

D.在的過(guò)程中，物體的速度方向先向上再向下

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2分別固定于x軸上x1＝0和x2＝4a的兩點(diǎn)，在它們的連線上場(chǎng)強(qiáng)E與x關(guān)系如圖所示(取x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))，以下判斷正確的是( )

A.Q1、Q2都帶正電

B.Q1與Q2的電荷量之比是1:3

C.x軸上a處的電勢(shì)小于零

D.正點(diǎn)電荷q在x軸上2a處的電勢(shì)能比在3a處的小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置而后釋放，擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，支架始終不動(dòng)。以下說(shuō)法正確的應(yīng)是（　�。�

A.在釋放瞬間，支架對(duì)地面壓力為B.在釋放瞬間，支架對(duì)地面壓力為Mg

C.擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面壓力為D.擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面壓力小于

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd在磁場(chǎng)中，圖中abcd分別為矩形線圈的四個(gè)頂點(diǎn)，其中的c點(diǎn)被磁鐵遮擋而未畫出。線圈可繞過(guò)bc邊和ad邊中點(diǎn)且垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。為了便于觀察，圖中發(fā)電機(jī)的線圈只畫出了其中的1匝，用以說(shuō)明線圈兩端的連接情況。線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上；用導(dǎo)體做的兩個(gè)電刷E、F分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長(zhǎng)度邊和ad邊的長(zhǎng)度，匝數(shù)n=100匝，線圈的總電阻r=5.0Ω，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=282rad/s，外電路的定值電阻R=45Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05T。電流表和電壓表均為理想電表，滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計(jì)，計(jì)算中取，。

(1)求電壓表的示數(shù)U；

(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)1圈的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；

(3)從線圈經(jīng)過(guò)圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)線圈導(dǎo)線某截面的電荷量q（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為m=2kg的小物塊在與水平成37o的恒力F作用下由靜止開(kāi)始沿粗糙水平面AB運(yùn)動(dòng)，4s末恰好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)迅速撤去F，物體繼續(xù)沿傾角為37o的足夠長(zhǎng)的粗糙斜面BC運(yùn)動(dòng)．已知物體與水平面和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0. 5,物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的AB間距離為4m，不計(jì)物體在B點(diǎn)的能量損失．(已知sinα=0.6,cosα=0.8)求:

（1）小物塊所受到的恒力F;

（2）小物塊從B點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng),到返回B點(diǎn)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在半球形光滑碗內(nèi)斜放一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點(diǎn)分別為、，則碗對(duì)筷子在、兩點(diǎn)處的作用力方向分別為（ ）

A.均豎直向上

B.均指向球心

C.點(diǎn)處指向球心，點(diǎn)處豎直向上

D.點(diǎn)處指向球心，點(diǎn)處垂直于筷子斜向上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等�，F(xiàn)同時(shí)釋放a、b，它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在隨后的某時(shí)刻t，a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說(shuō)法正確的是

A. a的質(zhì)量比b的大

B. 在t時(shí)刻，a的動(dòng)能比b的大

C. 在t時(shí)刻，a和b的電勢(shì)能相等

D. 在t時(shí)刻，a和b的動(dòng)量大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊。一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上，現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處?kù)o止釋放小球，它與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，BC長(zhǎng)為0.5m，小球進(jìn)入管口C端后，通過(guò)CD在壓縮彈簧過(guò)程中滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP=0.5J。取重力加速度g=10m/s2.

求： (1)C處管壁受到的作用力；

(2)在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大動(dòng)能Ekm；

(3)小球最終停止的位置。

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