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4.分子间有相互作用的势能,规定两分子相距无穷远时分子势能为零,并已知两分子相距r0时分子间的引力与斥力大小相等.设分子a 和分子b从相距无穷远处分别以一定的初速度在同一直线上相向运动,直到它们之间的距离达到最小.在此过程中下列说法正确的是(  )
A.a和b之间的势能先增大,后减小
B.a和b的总动能不变
C.两分子相距r0时,a和b的加速度均为零
D.两分子相距r0时,a和b之间的势能大于零

分析 根据分子力的特点,结合运动的方向与分子力的方向的关系可知:分子力先做正功后做负功;只有分子力做功,分子势能和动能总量保持不变.

解答 解:A、B、分子间距大于r0,分子力为引力,因此引力做正功使分子势能逐渐减小;分子间距小于r0,分子力为斥力,因此斥力做负功使分子势能逐渐增大,故分子势能先减小后增大,根据能量守恒,动能先增加后减小,故A错误,B错误;
C、两分子相距r0时,分子间的引力与斥力大小相等,分子力的合力为零,加速度为零,故C正确;
D、分子势能零点没有规定,故两分子相距r0时,a和b之间的势能是否为大于零无法判断,只能说明势能最小,故D错误;
故选:C

点评 该题考查分子力与分子势能的关系,在解答的过程中要明确:分子力做功对应着分子势能的变化,要正确分析分子之间距离与分子力、分子势能的关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与水平面相切,质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进人轨道,经过C点后沿水平面向右运动,g取10m/s.求:
(1)小物块从A点运动至B点的时间.
(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时,所受轨道支持力的大小.

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12.如图所示,振幅、频率均相同的两列波相遇,实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷.某时刻,M点处波峰与波峰相遇,下列说法中正确的是(  )
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A.若各斜面均光滑,滑块释放时分别处在同一水平虚线PQ与各斜面的交点上,则这些滑块到达O点的速率相等
B.若各斜面均光滑,滑块释放时分别处在虚线圆与各斜面的交点上,则这些滑块到达O点的时间相等
C.若各斜面均光滑,滑块释放时分别处在同一水平虚线PQ与各斜面的交点上,则这些滑块到达O点时的重力的瞬时功率相等
D.若各斜面与这些滑块间的动摩擦因数相等,滑块释放时分别处于同一竖直虚线MN与各斜面的交点上,则滑到O点的过程中,各滑块损失的机械能相等

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.某同学为了研究水果电池,将锌、铜两块电极插入一个土豆中做成一个“土豆电池”,他用伏特表测得这个“土豆电池”两端电压为0.96V,但他将四个这样的“土豆电池”串起来给“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,为了寻找原因.
(1)他用多用电表“直流10V”挡去测量这四个“土豆电池”两端的电压,指针如甲图a所示,读数为3.80V.他又用多用电表“×10Ω”挡去测量这四个“土豆电池”的电阻,指针如甲图b所示,其阻值为120Ω.
(2)为了更准确测定一节“土豆电池”的电动势和内阻,他设计了如图乙所示的电路,电路中所用电流计G的阻值为50Ω,实验中他多次改变电阻箱的阻值,分别记录下各次电阻箱的阻值及相应的电流计示数,算出电流的倒数,并将数据填在如下的表格中.
电阻R/Ω电流I/mA电流倒数$\frac{1}{I}{A^{-1}}$
1002.50400
2002.00500
3001.66602
4001.42704
5001.26794

①在利用图象法处理数据时,该同学选择了作“$\frac{1}{I}$-R”图象而不是作“I-R”图象,你认为他这样做的理由是图线是一条直线,便于发现规律和处理数据.
②请你帮该同学在图丙的坐标纸中作出$\frac{1}{I}$-R图象.
③根据图象可以求得该电池的电动势为1.00V,内阻为250Ω.
④完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是土豆电池的内阻太大,回路电流太小.

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A.第一个过程中,拉力F在逐渐变大,且最大值一定大于F′
B.两个过程中,轻绳的张力均变大
C.T1=$\frac{mg}{cosθ}$,T2=mg
D.第二个过程中,重力和水平恒力F′的合力的功率先减小后增加

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