早教吧作业答案频道 -->物理-->
在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能.势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能.如重力势能
题目详情
在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能.势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能.如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等.
(1)如图1所示,内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上,将一个质量为m的小球(可视为质点)放在碗底的中心位置C处.现给小球一个水平初速度v0(v0<
),使小球在碗中一定范围内来回运动.已知重力加速度为g.
a.若以AB为零势能参考平面,写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式;
b.求小球能到达的最大高度h;说明小球在碗中的运动范围,并在图1中标出.
(2)如图2所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立x轴.如果
选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图3所示.
a.假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上).当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0<Ep0).求a、b分子间的最大势能Epm;并利用图3,结合画图说明分子b在x轴上的运动范围;
b.若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀.试结合图3所示的Ep-x关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因.
(1)如图1所示,内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上,将一个质量为m的小球(可视为质点)放在碗底的中心位置C处.现给小球一个水平初速度v0(v0<
2gR |
a.若以AB为零势能参考平面,写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式;
b.求小球能到达的最大高度h;说明小球在碗中的运动范围,并在图1中标出.
(2)如图2所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立x轴.如果
选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图3所示.
a.假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上).当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0<Ep0).求a、b分子间的最大势能Epm;并利用图3,结合画图说明分子b在x轴上的运动范围;
b.若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀.试结合图3所示的Ep-x关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因.
▼优质解答
答案和解析
(1)a.小球的机械能E=
mv02-mgR
b.以水平面为零势能参考平面
根据机械能守恒定律
mv02=mgR
解得 h=
小球在碗中的M与N之间来回运动,M与N等高,如图所示.
(2)a.根据功能关系可知,当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大根据能量守恒,有Epm=Ek0-Ep0
由Ep-x图线可知,当两分子间势能为Epm时,b分子对应x1和 x2两个位置坐标,b分子的活动范围△x=x2-x1,如图所示.
b.当物体温度升高时,分子在x=r0处的平均动能增大,分子的活动范围△x将增大.
由Ep-x图线可以看出,曲线两边不对称,x<r0时曲线较陡,x>r0时曲线较缓,导致分子的活动范围△x主要向x>r0方向偏移,即分子运动过程中的中间位置向右偏移,从宏观看物体的体积膨胀.
答:
(1)a.若以AB为零势能参考平面,小球在最低位置C处的机械能E的表达式为
mv02-mgR;
b.小球能到达的最大高度
;小球在碗中的M与N之间来回运动,M与N等高,如图所示;
(2)a、b分子间的最大势能Epm为Ek0-Ep0;运动范围如图所示.
1 |
2 |
b.以水平面为零势能参考平面
根据机械能守恒定律
1 |
2 |
解得 h=
| ||
2g |
小球在碗中的M与N之间来回运动,M与N等高,如图所示.
(2)a.根据功能关系可知,当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大根据能量守恒,有Epm=Ek0-Ep0
由Ep-x图线可知,当两分子间势能为Epm时,b分子对应x1和 x2两个位置坐标,b分子的活动范围△x=x2-x1,如图所示.
b.当物体温度升高时,分子在x=r0处的平均动能增大,分子的活动范围△x将增大.
由Ep-x图线可以看出,曲线两边不对称,x<r0时曲线较陡,x>r0时曲线较缓,导致分子的活动范围△x主要向x>r0方向偏移,即分子运动过程中的中间位置向右偏移,从宏观看物体的体积膨胀.
答:
(1)a.若以AB为零势能参考平面,小球在最低位置C处的机械能E的表达式为
1 |
2 |
b.小球能到达的最大高度
| ||
2g |
(2)a、b分子间的最大势能Epm为Ek0-Ep0;运动范围如图所示.
看了在长期的科学实践中,人类已经建...的网友还看了以下:
用方差一协方差法计算VaR时,其基本假设之一是时间序列不相关。若某序列具有趋势特征。则真 2020-05-21 …
傲骨心雄一生,求下一句,不要瞬间灰飞烟灭,求编一个有气势的!傲骨心雄一生,下一句是瞬间灰飞烟灭,我 2020-05-23 …
判断某种市场趋势下行情的涨跌幅度与持续时间的分析工具是( )。 A.周期分析法B.基本分析 2020-06-04 …
3Q引力势能公式的前面为什么会有负号?一个物体具有势能的话能量应该是正值啊,虽然说在无穷远处引力势 2020-06-07 …
请求解答法学理论一个具体知识点很简单,关于情势变更和情事变更,到底是哪个字,是“势”还是“事”。 2020-06-11 …
如图是某家具厂一、二两车间产值情况统计图.从图中可以看出,该家具厂车间的产值始终高于车间,年,一车 2020-06-15 …
生活中哪些物体具有动能?哪些物体具有重力势能?哪些物体即具有动能又具有势能? 2020-06-22 …
果树环切技术果树长势挺好就是不结果,听人说要环切,但不知道环切的具体时间及具体做法. 2020-06-27 …
1.已知标准电极电势,.下列离子中,还原能力最强的是(A.Sn2+B.Sn4+C.CuD.Cu2+ 2020-07-01 …
1流动的河水具有势能吗?2三峡大坝里的水具有水能吗.好像只有动能和势能吧,没有水能吧,是不是 2020-07-20 …