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7.3 分子间的作用力
新提升·课时作业
基础达标
1.下列现象不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
【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的范围而发生作用,故A正确;磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内也发生,不是分子引力,B错;斧子劈柴,克服的是分子力,C正确;电焊的原理是两块铁熔化使铁分子达到引力作用范围而发生作用,D正确,故符合题意的为B选项.
【答案】 B
2.水很难被压缩,其原因是( )
A.水分子之间没有空隙
B.水分子之间有引力
C.水分子之间有斥力
D.水分子在不停的运动
【解析】 水很难被压缩,说明水分子之间有斥力,故C项正确.
【答案】 C
3.关于分子间的作用力,下列说法中不正确的是(r0为分子平衡位置之间的距离)( )
A.当分子间距离为r0时,它们之间既没有引力,也没有斥力
B.分子间的平衡距离r0可以看成分子直径的大小,其数量级为10-10 m
C.两个分子间距离由较大逐渐减小到r=r0的过程中,分子力先增大后减小,分子力为引力
D.两个分子间距离由极小逐渐增大到r=r0的过程中,引力和斥力都同时减小,分子力为斥力
【解析】 分子间距离为r0时,分子引力和分子斥力等大、反向,不是没有分子引力和斥力,故A错;分子直径的数量级为10-10m,B对;当分子间距离大于r0时,分子力表现为引力,分子间距离由较大距离减小到r0时,分子力先增大后减小,C对;分子间距离由极小逐渐增大到r0时分子力表现为斥力,分子引力和分子斥力都随距离的增大而减小,D对;符合题意的只有A项.
【答案】 A
4.如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远处静止释放,在分子力的作用下靠近甲.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( )
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Fcd·Lcd=Fac·Lac,所以Fcd>Fac.故分子在d点加速度最大.正确选项为D.
【答案】 D
5.
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( )
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】 由于分子间存在引力,使两个铅柱结合在一起而不脱落.选项D正确.
【答案】 D
6.当两个分子间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )
A.当分子间的距离r<r0时,它们之间只有斥力作用
B.当分子间距离r=r0时,分子处于平衡状态,不受力
C.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小,且斥力比引力减小得快
D.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中,分子间相互作用力的合力在逐渐减小
【解析】 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的,当r=r0时,F引=F斥,每个分子所受的合力为零,并非不受力;当r<r0,F斥>F引合力为斥力,并非只受斥力,故A、B错误.
当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都减小,而且斥力比引力减小得快,分子间作用力的合力先减小到零,再增大再减小到零,故C正确,D错误.
【答案】 C
7.表面平滑的太空飞行器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时,很容易发生“黏合”现象,这是由于( )
A.摩擦生热的作用
B.化学反应的作用
C.分子力的作用
D.万有引力的作用
【解析】 当表面平滑的飞行器在太空中与灰尘相互摩擦时,可以使飞行器表面与灰尘的距离达到分子力的作用范围,而发生“黏合”,因此是分子力的作用,C项正确.
【答案】 C
8.下列说法正确的是( )
A.气体总是很容易充满容器,这是气体分子间存在斥力的宏观表现
B.水的体积很难被压缩,这是水分子间存在斥力的宏观表现
C.气缸中的气体膨胀推动活塞,这是分子间的斥力对外做功的宏观表现
D.夏天轮胎容易爆裂,说明温度越高,气体分子间的斥力越大
【解析】 气体很容易充满容器是气体分子热运动的结果,气体推动活塞及轮胎爆裂,都是由于气体的压力产生的,并不是气体分子间的斥力,故A、C、D选项错误.
【答案】 B
9.有人说:用气筒给车胎打气越打越费力,这是因为气体分子之间有斥力的缘故,你认为对吗?如何解释?
【答案】 这种说法不对.气体分子间距离较大,r>10r0,分子间作用力表现为很微弱的引力,可认为无作用力,但由于气体分子永不停息地做无规则运动,气体分子间、气体分子与容器壁之间频繁碰撞对容器壁产生持续的压力作用,即气体压强.给车胎打气时,越打气,分子数目越多,车胎内气体压强就越大,气体对容器壁压力就越大,打气筒活塞受的压力也就越大,人越感到费力,不是克服气体分子斥力作用的缘故.
能力提升
1.如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在测力计的下端,使玻璃板水平地接触水面,用手缓慢竖直向上拉测力计,则玻璃板在拉离水面的过程中( )
A.测力计示数始终等于玻璃板的重力
B.测力计示数会出现小于玻璃板重力的情况
C.因为玻璃板与水分子间存在斥力,所以拉力小于玻璃板的重力
D.因为拉起时还需要克服水分子的吸引力,所以拉力大于玻璃板的重力
【解析】 玻璃板被拉起时,玻璃板受到水分子的引力大于水分子的斥力,所以拉力大于玻璃板的重力,所以选D.
【答案】 D
2.某人用原子级显微镜观察高真空度的空间,发现有一对分子A和B环绕一个共同“中心”旋转,如图所示,从而形成一个“类双星”体系,并且发现此“中心”离A分子较近,这两个分子间的距离用r表示.已知当r=r0时两分子间的分子力为零.则在上述“类双星”体系中,A、B两分子间有( )
A.间距r>r0
B.间距r<r0
C.A的质量小于B的质量
D.A的速率大于B的速率
【解析】 分子A和B环绕一个共同“中心”旋转,分子间引力提供向心力,故分子间距离r>r0;又F=mω2r,v=ωr,而它们的ω相同且rA<rB,所以有mA>mB、vA<vB,故A正确.
【答案】 A
3.分子甲和分子乙距离较远,设甲分子固定不动,乙分子逐渐向甲分子靠近,直到不能再近的这一过程中( )
A.分子力总是对乙分子做正功
B.乙分子总是克服分子力做功
C.先是乙分子克服分子力做功,然后分子力对乙分子做正功
D.先是分子力对乙分子做正功,然后乙分子克服分子力做功
【解析】 由于分子间距大于r0时,分子力表现为引力,因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程如图所示,分子力做正功;由于分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,因此分子乙从距分子甲r0处继续移近分子甲时要克服分子力做功.
【答案】 D
4.下列现象能说明分子之间有相互作用力的是( )
A.一般固体难于拉伸,说明分子间有引力
B.一般液体易于流动和变成小液滴,说明液体分子间有斥力
C.用气筒给自行车胎打气,越打越费力,说明气体分子间有斥力
D.高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出,这是钢分子对油分子的斥力
【解析】 固体难于拉伸,是分子间引力的表现,故A对;B中液体的流动性不能用引力、斥力来说明,它的原因是化学键的作用;C中越打越费力,是气体压强的原因;D中说明钢分子间有空隙,油从筒中溢出,是外力作用的结果,而不是钢分子对油分子的斥力.
【答案】 A
5.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( )
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.
【答案】 B
6.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.
【解析】 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时,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.
【答案】 见解析
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