類比是研究問題的常用方法。
(1)如圖1甲所示,把一個(gè)有小孔的小球連接在彈簧一端,彈簧的另一端固定,小球套在光滑的桿上,能夠自由滑動(dòng)。以彈簧處于原長時(shí)小球所處位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,水平向右為正方向建立x軸。把小球向右拉動(dòng)一段距離a,然后由靜止釋放,小球振動(dòng)起來。彈簧的質(zhì)量和空氣阻力忽略不計(jì)。請(qǐng)?jiān)趫D1乙中畫出彈簧的彈力F隨x變化的圖像。
?
(2)雙原子分子中兩原子A和B在其平衡位置附近振動(dòng),以A為坐標(biāo)原點(diǎn)O,沿著A和B的連線建立r軸,如圖2甲所示。如果選定原子距離無窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零,則A和B之間的勢(shì)能EP隨距離r變化的規(guī)律如圖2乙所示。
a.若B只在r=r0點(diǎn)附近小范圍內(nèi)振動(dòng),EP隨r變化的規(guī)律可近似寫作EP=EP0+k2(r-r0)2,式中EP0和k均為常量。假設(shè)A固定不動(dòng),B振動(dòng)的范圍為r0-a≤r≤r0+a,其中a遠(yuǎn)小于r0。請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出B在上述振動(dòng)范圍內(nèi)受分子力F隨距離r變化的圖線,并求出振動(dòng)過程中這個(gè)雙原子系統(tǒng)的動(dòng)能的最大值Ekm。
b.若某固體由大量這種分子組成,請(qǐng)結(jié)合圖2乙分析說明,當(dāng)溫度升高時(shí),物體體積膨脹的現(xiàn)象。
k
2
(
r
-
r
0
)
2
【考點(diǎn)】分子勢(shì)能及其與分子間距的關(guān)系;溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系;簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力;用能量守恒定律解決實(shí)際問題;胡克定律及其應(yīng)用;分子間存在作用力及其與分子間距的關(guān)系.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/21 8:0:10組卷:102引用:1難度:0.4
相似題
-
1.如圖甲是分子間的作用力F隨分子間距離r的變化的關(guān)系圖,如圖乙是分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r的變化的關(guān)系圖,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/17 7:0:1組卷:252引用:2難度:0.9 -
2.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢(shì)能與兩分子間距離的關(guān)系如圖所示。圖中分子勢(shì)能的最小值為-E,若兩分子所具有的總能量為零,則下列說法中正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/18 20:0:2組卷:73引用:1難度:0.7 -
3.分子力F隨分子間距離r的變化如圖所示。將兩分子從相距r=r2處釋放,僅考慮這兩個(gè)分子間的作用,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/17 14:30:1組卷:38引用:1難度:0.8
把好題分享給你的好友吧~~