内容正文:
4.分子间的相互作用力
第一章 分子动理论
1.知道分子力的概念和分子间作用力与距离的关系。
2.理解分子势能的概念,知道分子势能与分子间距离的关系。
3.知道内能的概念及影响内能的因素。
4.了解分子动理论。
素养目标
知识点一 分子间的作用力
1
知识点二 内能 分子动理论
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课时测评
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随堂达标演练
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内容索引
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知识点一 分子间的作用力
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自主学习
情境导学 取两段直径为2 cm左右的铅柱,把它们的断面切平磨光,然后用力把两个光滑的面对齐压紧,这两段铅柱就“粘”在一起了,而且下端可以吊起1 kg甚至更重的物体,如图所示。为什么把铅柱断面切平磨光并且用力对齐压紧,两段铅柱就能“粘”在一起?
提示:物质的分子间存在引力,而且该引力发生作用的距离很小。
(阅读教材P15-P16完成下列填空)
1.分子间存在相互作用力
大量分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在______;分子间有间隙却很难被压缩,说明分子间存在______。
引力
斥力
2.分子间作用力与距离的关系
如图所示,表示了分子间作用力随分子间距离r的变化情况(r0的数量级为10-10 m)。
由图可知:
(1)当r<r0时,分子间作用力F>0,即表现为______,
并且距离r越小,力F越大。
(2)当r>r0时,分子间作用力F<0,即表现为______。当距离r从r0处开始增大时,开始的一段,引力F增大;到某一距离处(图中的r′处),引力F增至最大;再往后,随着距离r的进一步增大,引力F将逐渐减小;当距离r增大到10r0左右时,引力F已经很微弱,一般可以忽略不计了。
斥力
引力
合作探究
问题探究 如图所示为分子间的相互作用力随距离的变化图像,结合图像分析以下问题。
(1)图线A、B、C分别代表的是什么力?
提示:图线A代表分子间的斥力。图线B代表分子间的引力。
图线C代表分子间相互作用力的合力。
(2)分子间的引力和斥力随分子间距离的变化是如何变化的?
提示:分子间的引力和斥力均随分子间距离的增大而减小,斥力减小得
更快。
(3)分子间的相互作用力(合力)与距离间存在什么关系?
提示:当分子间距r=r0时,引力等于斥力,分子间作用力为零。
当r>r0时,引力大于斥力,分子间的作用力表现为引力,随距离的增大先增大后减小。
当r<r0时,引力小于斥力,分子间的作用力表现为斥力,随距离的减小而增大。
(多选)(2023·河北邯郸高二月考)甲分子固定在坐标原点O处,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与距离的图像如图所示,现把乙分子从r3处由静止释放,下列说法正确的是
A.乙分子从r3到r1一直加速
B.乙分子从r3到r1先加速后减速
C.乙分子从r3到r1的过程中,乙分子的加速度大小
先减小后增大
D.乙分子从r3到甲、乙两分子间距离最小的过程中,两分子间的作用力先增大后减小再增大
例1
√
√
解题导引 (1)乙分子在r3到r1的整个过程中始终受到引力作用且先变大后减小为零。
(2)乙分子在从r1到甲、乙两分子间距离最小的过程中始终受到斥力作用且逐渐增大。
乙分子在r3处释放后,受到甲分子的分子力表现为引力,且在r3到r1的整个过程中始终为引力,先变大后减小为零,所以在此过程中,甲分子的速度一直增大,加速度先增大后减小到零,故A正确,B、C错误;乙分子从r3到甲、乙两分子间距离最小的过程中,两分子间的作用力先增大后减小再增大,D正确。
1.分子间作用力:在任何情况下,分子间总是同时存在着引力和斥力,而实际表现出来的分子间作用力是分子间的引力和斥力的合力。
2.分子间作用力与分子间距离变化的关系
(1)平衡位置:分子间距离r=r0时,引力与斥力大小相等,分子间作用力为零。平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为10-10 m)的
位置。
(2)分子间的引力和斥力随分子间距离r的变化关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小,但斥力减小得更快。
探究归纳
3.分子间作用力的宏观表现
(1)当外力欲使物体拉伸时,组成物体的大量分子间将表现为引力以抗拒外界对它的拉伸。
(2)当外力欲使物体压缩时,组成物体的大量分子间将表现为斥力以抗拒外界对它的压缩。
(3)大量的分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在引力。固体有一定形状,液体有一定的体积,而固体、液体分子间有间隙,没有紧紧地吸在一起,说明分子间还同时存在着斥力。
探究归纳
针对练1.(多选)关于分子间相互作用力,下列说法正确的是
A.当分子间的距离r=r0时,分子间的作用力可以忽略不计
B.当分子间的距离r=r0时,分子间作用力为零,说明此时分子间既不存在引力,也不存在斥力
C.当分子间的距离r<r0时,随着距离的减小,分子间的引力和斥力都增大,但斥力比引力增大得快,故分子力表现为斥力
D.当分子间的距离r>r0时,随着距离的增大,分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大得快,故分子力表现为引力
√
√
当分子间的距离r=r0时,分子间作用力为零,此时分子间引力与斥力大小相等,合力为零,分子间的作用力可以忽略不计,但并不是分子间无引力和斥力,故A正确,B错误;当分子间的距离r<r0时,随着距离的减小,分子间的引力和斥力都增大,但斥力比引力增大得快,故分子间作用力表现为斥力,故C正确;当分子间的距离r>r0时,随着距离的增大,分子间的引力和斥力都减小,但斥力比引力减小得快,故分子间作用力表现为引力,故D错误。故选AC。
针对练2.(多选)(2023·北京高二期中)下列说法正确的是
A.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现
B.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
C.两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡半球),用力很难拉开,这就是分子间存在引力的宏观表现
D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这就是分子间存在引力的宏观表现
√
√
当水被压缩时,水分子间的距离要减小,此时分子间作用力表现为斥力,故水的体积很难被压缩,故A正确;气体能充满整个容器,是因为气体分子间距离较大,分子间的作用力很小,故分子可以自由移动,不能说明分子间存在斥力,故B错误;马德堡半球实验是因为两球间为真空,而外界受大气压强的作用,要想把半球拉开应克服大气压强产生的压力,不是分子间引力的表现,故C错误;用力拉铁棒时分子间距离增大,分子间存在引力,故D正确。
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知识点二 内能 分子动理论
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自主学习
情境导学 地球和月亮间相互吸引具有势能。相互作用的分子之间是不是也具有势能呢?
提示:是。
(阅读教材P16-P17完成下列填空)
1.内能
(1)分子势能:__________具有的势能。
(2)内能
①定义:物体中所有分子______________和分子势能的总和,称为物体的热力学能,也称物体的内能。
②内能的普遍性:组成任何物体的分子都在做________________,所以任何物体都具有内能。
③决定因素:与物体所处的状态(如温度、体积等)有关。
分子系统
热运动的动能
无规则的热运动
(3)内能与机械能的区别
内能是大量分子热运动的动能和分子势能的总和,源自分子的______运动,用温度、体积等宏观物理量来表征。机械能是物体做______运动的动能与势能的总和,与温度无关。
微观
宏观
2.分子动理论
(1)内容
①物体是由__________组成的;
②分子永不停息地做________运动;
③分子间存在着______、______。
(2)分子动理论是热力学的基础,可解释很多热现象和物质的性质。
大量分子
无规则
引力
斥力
合作探究
问题探究 分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。
(1)当r>r0时,分子间作用力表现为什么力?若r增大,分子力做什么功?分子势能怎么变化?
提示:分子间作用力表现为引力。若r增大,分子力做负功,分子势能
增加。
(2)当r<r0时,分子间作用力表现为什么力?若r减小,分子力做什么功?分子势能怎么变化?
提示:分子间作用力表现为斥力。若r减小,分子力做负功,分子势能
增加。
(3)当r=r0时,分子势能有什么特点?
提示:分子势能最小。
角度1 对分子势能的理解
如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子从位
置x3处由静止释放后仅在分子间相互作用力下沿x轴运动,
两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如
图中曲线所示。已知图中分子势能最小值为-E0,下列
说法正确的是
A.乙分子在位置x2时,加速度为0
B.乙分子在位置x1时,其动能最大
C.乙分子在位置x2时,动能等于E0
D.甲、乙分子的最小距离等于x1
例2
√
解题导引 (1)分析分子的加速度和动能均要从分子力入手。
(2)抓关键点,势能随距离变化的转折点即势能最小处,分子力为零。
乙分子在x2时,分子势能最小,分子间距离为平衡距
离,分子力为零,故加速度为零,此时速度最大,动
能最大,由于从x3处(分子势能不为零)静止释放后仅在
分子间相互作用力下沿x轴运动,故分子势能和动能之
和不变,为负值,因在x2处分子势能为-E0,则此时
(x2处)的动能小于E0,故A正确,B、C错误;由于分子势能和动能之和不变,为负值,当乙分子运动到x2左侧某位置分子势能与x3处相等时,其分子动能为零,此时两分子间的距离最小,而后向分子间距变大的方向运动,因此甲、乙分子的最小距离一定大于x1,故D错误。
针对练.(多选)关于分子势能,下列说法正确的是
A.分子间作用力表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越大
B.分子间作用力表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大
C.分子势能随物体的体积变化而变化
D.物体热胀冷缩时,分子的平均动能改变,分子势能不变
√
√
当分子间作用力表现为斥力时,分子间距离减小,斥力做负功,分子势能增大,故分子间距离越小,分子势能越大,选项A正确;当分子间作用力表现为引力时,分子间距离减小,引力做正功,分子势能减小,因此分子间距离越小,分子势能越小,选项B错误;当物体的体积发生变化时,分子间距离便发生变化,则分子势能随之发生变化,分子势能是随物体的体积变化而变化的,选项C正确;物体热胀冷缩时,其温度发生变化,分子的平均动能改变,同时物体的体积发生变化,则分子势能也会变化,选项D错误。
角度2 对内能的理解
关于物体的内能,下列叙述正确的是
A.温度高的物体比温度低的物体内能大
B.物体的体积增大时,内能也增大
C.内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同
D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同
√
例3
温度高的物体比温度低的物体分子的平均动能大,但分子数不一定多,分子势能不一定大,即物体的内能不一定大,故A错误;物体的体积增大时,分子势能改变,但不知道分子动能如何变化,故内能不一定增大,故B错误;内能相同的物体,说明分子势能和分子动能之和相等,它们的分子平均动能不一定相同,故C错误;内能不相同的物体,它们的温度可能相同,即它们的分子平均动能可能相同,故D正确。
针对练.(多选)关于物体的内能,下列说法正确的是
A.相同质量的两种不同物质,升高相同的温度,内能的增量一定相同
B.物体的内能改变时温度不-定改变
C.内能与物体的温度有关,所以0 ℃的物体内能为零
D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能
√
√
相同质量的两种不同物质的物质的量可能不同,进而可知分子数可能不同,故升高相同的温度时(分子平均动能的变化量相同),其分子总动能的变化量不一定相同,且不知道分子势能如何变化,故其内能的增量可能不相同,选项A错误;物体内能改变时,可能是分子势能改变,因此温度不一定改变,选项B正确;分子永不停息地做无规则运动,故物体的内能不可能为零,选项C错误;物体的内能与分子数、温度和体积等有关,分子数和温度相同,体积不同的物体,内能可能不同,选项D
正确。
角度3 对分子动理论的理解
(多选)分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质,据此可判断下列说法中正确的是
A.显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动,这间接地反映了液体分子运动的无规则性
B.分子间的相互作用力随分子间距离的增大,一定先减小后增大
C.分子间引力随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
D.在真空、高温条件下,可以利用固体原子扩散向半导体材料中掺入其他元素
√
√
例4
小碳粒做布朗运动反映了液体分子的无规则运动,故A正确;分子间的相互作用力在分子间距离r<r0的范围内,随分子间距离的增大而减小,而在分子间距离r>r0的范围内,随分子间距离的增大先增大后减小,故B错误;分子间的引力一定随着分子间距离的增大而减小,故C错误;真空环境是为了防止其他杂质的介入,而高温条件下分子热运动加剧,有利于所掺入元素分子的扩散,故D正确。
1.分子势能与分子间距离的关系
图像
r<r0 分子力表现为斥力,随着r的减小,分子势能增大
r=r0 分子势能最小。从此位置开始,分子间距离r不论减小还是增大,分子势能都增大
r>r0 分子力表现为引力,随着r的增大,分子势能增大
r>10r0 分子势能均视为零
探究归纳
2.分子势能的影响因素
(1)宏观上:跟物体的体积有关。
(2)微观上:跟分子间距离r有关,分子势能与r的关系不是单调变
化的。
3.内能的决定因素
(1)宏观因素:物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定,同时也受物态变化的影响。
(2)微观因素:物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。
探究归纳
4.物态变化对内能的影响
一些物质在物态发生变化时,如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸
气,温度不变,此过程中分子的平均动能不变,由于分子间的距离变化,分子势能变化,所以物体的内能变化。
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探究归纳
随堂达标演练
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√
1.(多选)下列现象可以说明分子间存在引力的是
A.打湿了的两张纸很难分开
B.磁铁吸引附近的小铁钉
C.用斧子劈柴,要用很大的力才能把柴劈开
D.用电焊把两块铁焊在一起
√
√
纸被打湿后,水分子填充了两张纸之间的缝隙,使水分子与两张纸的分子之间的距离达到分子引力的作用范围,而使两张纸很难分开,A正确;磁铁对小铁钉的吸引力是磁力的作用,B错误;木柴是固体,其分子间距离很近,要使木柴分开就必须用很大的力来克服大量木柴分子间的引力,这也说明分子间存在引力,C正确;电焊也是使两块铁熔化后铁分子之间的距离达到引力的作用范围,而使两块铁焊在一起,D正确。
√
2.(多选)如图是分子间相互作用力与分子间距离的关系,
其中两虚线分别表示分子间斥力和引力与分子间距离的关
系,实线表示分子间作用力(斥力和引力的合力)与分子间
距离的关系,由图可知下列说法中正确的是
A.当分子间距离为r0时,分子间没有相互作用
B.当分子间距离增大时,分子间斥力减小,引力增大
C.当分子间距离大于r0时,分子间的引力总是大于斥力
D.当分子间距离增大时,分子间作用力可能先减小后增大再减小
√
当分子间距离为r0时,分子间相互作用的斥力和引力大
小相等,对外表现为分子间作用力等于0,但分子间仍
有相互作用,故A错误;当分子间距离增大时,分子间
斥力和引力都减小,故B错误;当分子间距离大于r0时,
分子间的引力大于分子间的斥力,对外表现为引力,故
C正确;由题图可知,当分子间距离增大时,分子间作用力可能先减小后增大再减小,故D正确。
√
3.(选自鲁科版教材课后练习)分子势能随分子间距
离变化的图像如图所示。据图分析可得
A.r1处为分子平衡位置
B.r2处为分子平衡位置
C.分子间距离足够大时,分子势能最小,分子间
无相互作用力
D.r<r1时,r越小,分子势能越大,分子间仅有斥力存在
当分子处于平衡位置时,分子力为零,分子势能最小,所以r2处为分子平衡位置;当r>r2,分子间表现为引力,r增大,分子势能增大;当r<r1时,分子间表现为斥力,r越小,分子势能越大,此时分子间仍有引力存在,故选项B正确。
√
4.关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是
A.某种物体的温度为0 ℃,说明该物体中分子的平均动能为零
B.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,内能也一定增大
C.物体的内能变化时,它的温度一定改变
D.质量相同时,0 ℃的水比0 ℃的冰的内能大
某种物体的温度是0 ℃,分子仍然在做无规则的热运动,物体中分子的平均动能并不为零,故A错误;物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大,还要考虑分子势能的变化,故B错误;物体的内能变化时,可能是分子势能发生变化,它的温度不一定改变,故C错误;冰融化的过程中要吸收热量,所以相等质量的0 ℃的水比0 ℃的冰的内能大,故D正确。
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课 时 测 评
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1.(多选)关于分子间的相互作用力,下列说法正确的是
A.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在引力的宏观表现
B.打碎的玻璃用力压,也不能再合在一起,是分子间存在斥力的原因
C.用力压铁块,铁块很难形变,是分子间存在斥力的缘故
D.给篮球打气,要用力,是空气分子间存在斥力
√
√
拉铁棒时铁棒没拉断,说明分子间存在引力,A正确;打碎的玻璃很难复原,碎玻璃间的距离大于10r0,分子力几乎为零,B错误;用力压铁块,铁很难形变是分子间有斥力,C正确;给篮球打气用力,是气体压强的原因,气体分子间距离大于10r0,分子力几乎为零,D错误。
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√
2.清晨,草叶上的露珠在阳光照射下变成水蒸气慢慢消失。这一物理过程中,水分子间的
A.引力、斥力都减小
B.斥力减小,引力增大
C.引力、斥力都增大
D.斥力增大,引力减小
草叶上的露珠在阳光照射下变成水蒸气这一过程属于物态变化中的汽化过程,吸收热量,并且分子间距离增大,而分子间引力和斥力都随着距离的增大而减小,故选A。
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3.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图像是
根据分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距r的关系可知,当r=r0时,分子力为零,分子势能最小,由此可知A、C、D错误,B正确。
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4.甲、乙两个分子相距较远,它们间的分子间作用力为零,当它们逐渐接近到不能再接近的过程中,分子间作用力大小的变化和分子势能大小的变化情况是
A.分子间作用力先增大,后减小;分子势能一直减小
B.分子间作用力先增大,后减小;分子势能先减小,后增大
C.分子间作用力先增大,再减小,后又增大;分子势能先减小,再增大,后又减小
D.分子间作用力先增大,再减小,后又增大;分子势能先减小,后增大
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分子间距大于r0,分子间作用力表现为引力,随距离的减小,分子力先增大后逐渐减小;分子间距小于r0,分子间作用力表现为斥力,随距离的减小,分子力增大。分子间距大于r0,随距离的减小,分子力做正功使分子动能逐渐增大,分子势能逐渐减小;分子间距小于r0,随距离的减小,分子力做负功使分子动能逐渐减小,分子势能逐渐增大,故分子势能先减小后增大,故选D。
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5.关于物体的内能,以下说法正确的是
A.不同的物体,若温度相同,则内能也相同
B.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大
C.冰融化时,吸收热量,温度不变,但内能增大
D.静止在地面上的物体,机械能和内能均为零
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物体的内能与物体的温度、体积以及物质的量有关,则不同的物体,若温度相同,则内能不一定也相同,选项A错误;宏观物体的动能与微观物体的分子动能无关,即物体速度增大,则分子动能不一定增大,内能也不一定增大,选项B错误;冰融化时,吸收热量,温度不变,但内能增大,选项C正确;物体的内能永远不为零,静止在地面上的物体,机械能也不一定为零,选项D错误。
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6.关于物体的内能,下列说法中正确的是
A.机械能可以为零,但内能永远不为零
B.温度相同、质量相同的物体具有相同的内能
C.温度越高,物体的内能越大
D.0 ℃的冰的内能与等质量的0 ℃的水的内能相等
机械能是宏观量,可以为零,而物体内的分子在永不停息地做无规则运动,且存在相互作用力,所以物体的内能永不为零,A正确;物体的内能与物质的量、温度和体积及物态有关,B、C、D错误。
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7.(多选)一辆运输瓶装氧气的汽车,由于某种原因,司机紧急刹车,最后停下来,则下列说法正确的是
A.汽车机械能减小,氧气内能增加
B.汽车机械能减小,氧气内能减小
C.汽车机械能减小,氧气内能不变
D.汽车机械能减小,汽车(轮胎)内能增加
√
氧气物质的量不变,温度不变,体积没变,内能不变,A、B错误,C正确;汽车机械能减小,部分转化为汽车(轮胎)的内能,D正确。
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8.(多选)关于分子动理论,下列说法正确的是
A.每个水分子的直径约为4 nm
B.布朗运动反映了分子的无规则运动
C.两分子间的作用力为0时分子势能最小
D.气体温度升高,分子的平均动能可能减小
每个水分子的直径约为0.4 nm,选项A错误;布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,反映了分子的无规则运动,选项B正确;两分子间的作用力为0时分子势能最小,选项C正确;温度是分子平均动能的标志,则气体温度升高,分子的平均动能一定增加,选项D错误。故选BC。
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9.(多选)(2023·重庆市渝中高二月考)如图所示,假设甲
分子(未画出)固定在原点O处静止不动,乙分子(未画出)
位于x轴不同位置处,两条曲线分别表示分子间引力和斥
力的大小随两分子间距离x的变化关系,E为两曲线的交
点。取无穷远处的分子势能为零。下列判断正确的是
A.x=x0时,分子间作用力为零
B.x<x0时,分子力表现为引力
C.x从x0开始逐渐增大,分子力先逐渐增大后逐渐减小
D.x从x0开始逐渐增大,分子势能也逐渐增大
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由题图可知,x=x0时,分子间引力和斥力的大小相等,
则分子间作用力为零,故A正确;因为分子间引力和斥
力都随距离的减小而增大且斥力增大得更快,故x<x0时,
分子力表现为斥力,故B错误;x从x0开始逐渐增大,分
子力先逐渐增大后逐渐减小,故C正确;图线CD表示斥
力,故x从x0开始逐渐增大,分子力表现为引力,故分子力做负功,分子势能增大,故D正确。
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10.(2023·盐城市高二期中)用电
脑软件模拟两个相同分子在仅受
相互间分子力作用下的运动。将
两个质量均为m的A、B分子从x
轴上的-x0和x0处由静止释放,如图甲所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所示。取无穷远处势能为零,下列说法正确的是
A.A、B间距离为x1时分子力为零
B.A、B间距离为2(x1-x0)时分子力为零
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11.(多选)用原子级显微镜观察高真空度的空间,结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转,从而形成一个“双分子”体系,观测中同时发现此“中心”离甲分子较近,那么在上述“双分子”体系中
A.甲、乙两分子间一定为分子引力
B.甲分子的质量一定大于乙分子的质量
C.甲分子的质量一定小于乙分子的质量
D.甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期
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由题意知分子力表现为引力,故A正确;甲和乙环绕一个共同“中心”旋转,则角速度和周期相等,由于向心力相等,故m甲ω2r甲=m乙ω2r乙,观测中同时发现此“中心”离甲分子较近,即r甲<r乙,所以m甲>m乙,故B正确,C、D错误。
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12.(6分)分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图
所示的图像中表现出来,由图像回答:
(1)从图中看到分子间距离在r0处,分子势能最小,试说明
理由;
答案:当分子间距离为r0时,分子间作用力为零。当分子距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大;当分子间距离大于r0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间距离的增大而增大。从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小还是增大,分子势能都增大。所以说在平衡位置处分子势能最小。
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当分子间距离为r0时,分子间作用力为零。当分子距离
小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间
的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距
离的减小而增大;当分子间距离大于r0时,分子间的相
互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间距离的增大而增大。从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小还是增大,分子势能都增大。所以说在平衡位置处分子势能最小。
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(2)图中分子势能为零的点在什么位置?在这种情况下分
子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零,对吗?
答案:由题图可知,分子势能为零的点在两个分子相距
无穷远的位置。因为分子在平衡位置处是分子势能最低
点,根据题图也可以看出:在这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零。
由题图可知,分子势能为零的点在两个分子相距无穷远的位置。因为分子在平衡位置处是分子势能最低点,根据题图也可以看出:在这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零。
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(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点?
答案:两个分子相距r0的位置分子势能最小,最小的分子势能为零,所以此种情况的特点为分子势能大于或等于零。
两个分子相距r0的位置分子势能最小,最小的分子势能为零,所以此种情况的特点为分子势能大于或等于零。
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第一章
分子动理论
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