高中物理-分子间的作用力练习
基础夯实
一、选择题(1～4题为单选题,5、6题为多选题)
1．关于分子动理论,下述说法错误的是( C )
A．物质是由大量分子组成的
B．分子永不停息地做无规则运动
C．分子间有相互作用的引力或斥力
D．分子动理论是在一定实验基础上提出的
解析：由分子动理论可知A、B对,分子间有相互作用的引力和斥力,C错。
分子动理论的提出是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的,D对。
2．下列现象中,不能说明分子间有间隙的是( B )
A．水和酒精混合后体积变小
B．面包能被压缩
C．高压密闭钢管的油从管壁渗出
D．气体能被压缩
解析：面包能被压缩是因为组成面包的颗粒之间有间隙,而不能说明分子间有间隙,故A、C、D正确。
3．(山东济南一中高二下学期期中)如图所示,两个接触面
平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是
( D )
A．铅分子做无规则热运动
B．铅柱受到大气压力作用
C．铅柱间存在万有引力作用
D．铅柱间存在分子引力作用
解析：下面铅柱不脱落,是因为上面铅柱对它有向上的分子引力作用,D正确。
4．两个相近的分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距离为r0时,分子间的引力和斥力大小相等,则下列说法中正确的是( D )
A．当分子间距离由r0开始减小时,分子间的引力和斥力都在减小
B．当分子间距离由r0开始增大时,分子间的斥力在减小,引力在增大
C．当分子间的距离大于r0时,分子间相互作用力的合力为零
D．当分子间的距离小于r0时,分子间相互作用力的合力表现为斥力
解析：当分子间距离由r0开始减小时,分子间的引力和斥力都在增大,选项A 错误。
当分子间距离由r0开始增大时,分子间的斥力和引力都在减小,选项B错误。
当分子间的距离大于r0时,分子间相互作用力表现为引力,合力不为零,选项C错误。
当分子间的距离小于r0时,分子间相互作用力的合力表现为斥力,选项D 正确。
5．下列现象可以说明分子间存在引力的是( ACD )
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
解析：只有分子间的距离小到一定程度时,才发生分子引力的作用,纸被打湿后,水分子填充了两纸之间的凹凸部分,使水分子与两张纸的分子接近到引力作用范围而发生作用,故A正确；磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内都可发生,不是分子引力,B错误；斧子劈柴,克服的是分子引力,C正确；电焊的原理是两块铁熔化后使铁分子达到引力作用范围而发生作用,D正确。
故选A、C、D。
6．关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中,正确
的是( CD )
A．当分子间的距离r＝r0时,分子力为零,说明此时分子间
既不存在引力,也不存在斥力
B．分子力随分子间的距离的变化而变化,当r>r0时,随着
距离的增大,分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大的快,故分子力表现为引力
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,但斥力比引力增大的快,故分子力表现为斥力
D．当分子间的距离r≥10－9m时,分子间的作用力可以忽略不计
解析：当r＝r0时,引力和斥力同时存在,只是合力为零,A错；当r>r0时,分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小,但斥力比引力减小的快,当r≥10－9m
时,分子力可忽略不计,B错误,C、D正确。
二、非选择题
7.有人曾经用这样一个装置来模拟分子间的相互作用,
如图所示,一根弹簧,两端分别固定一个小球,用来表示两个
分子,两个小球用一根橡皮筋相连,弹簧处于被压缩状态,橡皮筋处于被拉伸状态,弹簧对两球的弹力向外,表示分子间的斥力,橡皮筋对两球的弹力向里,表示分子间的引力,试分析这个模型是否能说明分子间的相互作用情况。
答案：见解析
解析：这个模型只能模拟分子间的引力和斥力是同时存在的,但不能完全说明其作用细节。
根据分子动理论,分子间的斥力和引力都随分子间距离的增大而减小,当把模型中的两个小球间距离稍增大一些,弹簧的压缩量减小,对两球向外的弹力减小,但这时橡皮筋的伸长量增大,对两球向里的弹力增大,这就跟分子间引力和斥力都随分子间距离增大而减小的事实相违背,因此说,这个模型不能完全反映分子间相互作用的情况。
能力提升
一、选择题(1～4题为单选题,5、6题为多选题)
1．(吉林松原油田高中高二下学期检测)固体和液体很难被压缩,其原因是( C )
A．分子已占据了整个空间,分子间没有空隙
B．分子间的空隙太小,分子间只有斥力
C．压缩时,分子斥力大于分子引力
D．分子都被固定在平衡位置不动
解析：固体和液体分子之间同时存在着引力和斥力,分子之间的空隙较小,被压缩后,分子之间的间距变小,分子之间的斥力变大,所以很难被压缩。
故只有C正确。
2．在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成
正比,从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看,最能
反映这种规律的是图中的( B )
A．ab段B．bc段
C．de段D．ef段
解析：当r＝r0时,分子间作用力为零；当r>r0时,分子间作用力表现为引力,对应弹簧被拉长；当r<r0时,分子间作用力表现为斥力,对应弹簧被压缩；由于bc段近似为直线,分子间的作用力与距离增大量或减小量成正比,因此选B。
3．下列说法正确的是( D )
A．水的体积很难被压缩,这是分子间存在引力的宏观表现
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,这是分子间存在吸引力的宏观表现
D．用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现
解析：当r＜r0,减小r0斥力增大得比引力更快,分子力表现为斥力,所以水的体积很难被压缩,A错误；气体总是很容易充满容器,是分子在不停地做无规则运动的体现,则B错误；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,是大气压强的作用,C错误；用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,是由于分子间存在引力的宏观表现,D正确。
4．(湖北省潜江高二下学期检测)甲分子固定于坐标原点O,
乙分子从远处静止释放,在分子力作用下靠近甲,图中b点是引力
最大处,d点是分子靠得最近处,则乙分子加速度最大处可能是
( D )
A．a点B．b点
C．c点D．d点
解析：a点和c点处分子间的作用力为零,乙分子的加速度为零。
从a点到c 点分子间的作用力表现为引力,分子间的作用力做正功,速度增加,从c点到d点分子间的作用力表现为斥力,分子间的作用力做负功。
由于到d点分子的速度为零,因分子引力做的功与分子斥力做的功相等,即F－cd·L cd＝F－ac·L ac,所以F d>F b。
故分子在d点加速度最大。
正确选项为D。
5．关于分子间距与分子力的下列说法中,正确的是( ABC )
A．水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间有空隙；正是由于分子间有空隙,才可以将物体压缩
B．实际上水很难被压缩,这是由于水分子间距稍微变小时,分子间的作用就
表现为斥力
C．一般情况下,当分子间距r<r0(平衡距离)时,分子力表现为斥力；当r＝r
时,分子力为零；当r>r0时,分子力为引力
D．弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力,正是分子引力和斥力的对应表现
解析：正是因为分子间有间隙,才使得水和酒精混合后,总体积减小,才可以将物体压缩,A正确；水很难被压缩,说明分子力表现为斥力,B正确；由分子力与分子间距离的关系可知C正确；弹簧的弹力是由于弹簧发生弹性形变而产生的,与分子力是两种不同性质的力,D错误。
6．(河南郑州高二期末)设r0为A、B两分子间引力f引和斥力f斥平衡时的
距离,现固定A,将B从与A相距1
2
r
处由静止释放,在B远离A(直到两分子间距离
大于10r0)的过程中,下列结论中正确的是( AC )
A．f引、f斥均减小,但f斥减小得较快
B．A对B一直做正功
C．B运动最快时,A对B的作用力的合力为零
D．B在运动过程中加速度一直减小
解析：在B远离A的过程,引力、斥力都减小,斥力减小得快,A正确；A对B 先做正功后做负功,B错；当B的速度最大时,分子力的合力为零,C正确；分子力先减小后增大再减小,所以加速度先减小后增大再减小,D错误。
二、非选择题
7．最近几年出现了许多新的焊接方式,如摩擦焊接、爆炸焊接等。
摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转,同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力),瞬间就焊接成一个整体了。
试用所学知识分析摩擦焊接的原理。
答案：摩擦焊接是利用分子引力的作用。
当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力,就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近r0,从而使两个接触面焊接在一起,靠分子力的作用使这两个焊件成为
一个整体。
利用分子力使物体结合在一起,要向分子间距方面考虑,拉伸和压缩物体,要优先考虑分子力。