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热学问题中的常用思维方法,
与重力、弹力相似,分子力做功与路径无关,可以引进分子势能的概念。分子间所具有的势能由它们的相对位置所决定。分子力做正功时分子势能减小,分子力做负功时分子势能增加。通常选取无穷远处(分子间距离r>10r
0处)分子势能为零。当两分子逐渐移近时(r>r
0),分子力做正功,分子势能减小;当分子距离r=r
0时,分子势能最小(且为负值);当两分子再靠近时(r<r
0),分子力做负功,分子势能增大.显然正确答案为C。
五、图象记忆法
分子间相互作用力的特点、分子势能随分子间距变化的规律都可以借助于图象记忆,非常形象直观,若能把两个图象画在同一个坐标系中进行比较,效果会更好。但要注意分子力的正负与分子势能的正负的意义不同。
例5 如图1,甲分子固定在坐标原点
O,乙分子位于
x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,
F>0为斥力,
F<0为引力,
a、b、c、d为
x轴上四个特定的位置,现把乙分子从
a处由静止释放,则( )
A.乙分子从
a到
b做加速运动,由
b到
c做减速运动
B.乙分子从
a到
c做加速运动,到达
c时速度最大
C.乙分子由
a到
b的过程中,两分子间的分子势能一直减少
D.乙分子由
b到
d的过程中,两分子间势能一直增大
解析:由图1、2可知F=0处的c点是r=r
0的平衡位置,当r>r
0时表现为引力,当r<r
0时表现为斥力。所以分子乙从a到b再到c,分子力做正功,动能增加,分子势能减少,从c到d分子力做负功,动能减少,势能增加,所以A、D错,B、C正确。
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