北京市海淀区2020届高三第二学期阶段性测试物理试卷 答案.pdf

20. (12分）在物理学中， 研究微观物理问题可以借鉴宏观的物理模型， 可使问题变得 更加形象生动。 弹簧的弹力和弹性势能变化与分子间的作用力以及分子势能变化情况有相似 之处， 因此在学习分子力和分子势能的过程中， 我们可以将两者类比， 以便于理解。 (1)质量相等的两个小球用劲度系数为k, 原长为lo的轻弹簧相 连， 并置千光滑水平面上。 现给其中一个小球沿着弹簧轴线方向的初 速度， 整个系统将运动起来， 已知在此后的运动过程中弹簧的弹性势 能大小Ep与弹簧的长度l的关系如图22所示。 ＠请说明曲线斜率的含义； ＠已知弹簧最小长度为Ii' 求弹簧的最大长度h为多大？ (2) 研究分子势能是研究物体内能的重要内容。 已知某物体中两 个分子之间的势能Ep与两者之间距离r的关系曲线如图23所示。 CD由图23中可知， 两分子间距离为ro时， 分子势能最小， 请说出 r=ro时两分子间相互作用力的大小，并定性说明曲线斜率绝对值的大小 及正负的物理意义； ＠假设两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点 做匀速圆周运动， 当两者相距为 r1时， 分子的加速度最大， 此时两者 之间的分子势能为Ep1, 系统的动能与分子势能之和为E。 请在如图23所示的Ep-r曲线图象 中的r轴上标出 Yi 坐标的大致位置， 并求出此时两分子之间的分子作用力大小。 。 Ep Ii 图22 Ep 。ro-，',' r 图23 高三年级（物理） 第7页共8页