在物理學(xué)中,研究微觀物理問題可以借鑒宏觀的物理模型,可使問題變得更加形象生動。彈簧的彈力和彈性勢能變化與分子間的作用力以及分子勢能變化情況有相似之處,因此在學(xué)習(xí)分子力和分子勢能的過程中,我們可以將兩者類比,以便于理解。
(1)質(zhì)量相等的兩個小球用勁度系數(shù)為k,原長為l0的輕彈簧相連,并置于光滑水平面上?,F(xiàn)給其中一個小球沿著彈簧軸線方向的初速度,整個系統(tǒng)將運(yùn)動起來,已知在此后的運(yùn)動過程中彈簧的彈性勢能Ep與彈簧的長度l的關(guān)系如圖1所示。
?
①請說明曲線斜率絕對值的物理意義;
②已知運(yùn)動過程中彈簧的最大長度為lm,求彈簧最小長度為多大?
(2)分子勢能是研究物體內(nèi)能的重要內(nèi)容。已知某物體中兩個分子之間的勢能Ep與兩者之間距離r的關(guān)系曲線如圖2所示。
①由圖2中可知,兩分子間距離為r0時,分子勢能最小,請說出r=r0時兩分子間相互作用力的大小,并定性說明曲線斜率絕對值的大小以及正、負(fù)所對應(yīng)的物理意義;
②假設(shè)兩個質(zhì)量相同的分子只在分子力作用下繞兩者連線的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,當(dāng)兩者相距為r1時,分子的加速度最大,此時兩者之間的分子勢能為Ep1,系統(tǒng)的動能與分子勢能之和為E。請?jiān)谌鐖D2所示的Ep?r圖像中的橫軸上標(biāo)出r1坐標(biāo)的大致位置,并求出此時兩分子之間的分子作用力的大小。
【考點(diǎn)】動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題;常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/5/16 8:0:9組卷:61引用:1難度:0.5
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(x為彈簧的形變量),則下列說法正確的是( )Ep=12kx2發(fā)布:2024/12/16 11:0:2組卷:521引用:3難度:0.4 -
2.如圖所示,甲、乙兩節(jié)車廂質(zhì)量相等,兩個同學(xué)玩捉迷藏游戲時,有一同學(xué)躲在某節(jié)車廂里牽拉系在另一車廂上的繩子,使兩車靠近.設(shè)繩子質(zhì)量不計(jì),兩車廂與水平軌道間的摩擦不計(jì).站在地面上的同學(xué)若要判斷哪節(jié)車廂里面有人,下列依據(jù)正確的是( ?。?/h2>
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3.“打羽毛球”是一種常見的體育健身活動。當(dāng)羽毛球以4m/s的水平速度飛來時,運(yùn)動員迅速揮拍以9m/s的水平速度迎面擊球,假設(shè)羽毛球和羽毛球拍的碰撞為彈性碰撞,且球拍的質(zhì)量遠(yuǎn)大于球的質(zhì)量,請估算羽毛球反彈的速度大小為( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/26 11:30:4組卷:102引用:2難度:0.8
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