研究分子勢能是微觀領(lǐng)域中研究物體內(nèi)能的重要部分,已知某物體中兩個分子之間的勢能Ep與兩者之間距離r的關(guān)系曲線如圖甲所示。
(1)定性說明Ep-r曲線斜率的大小及正負的物理意義;
(2)某雙原子分子系統(tǒng)中兩原子在其平衡位置附近振動時,可做如下近似:如圖乙所示,原子A固定不動,原子B做簡諧運動,其振動的范圍為r0-b≤r≤r0+b,其中b遠小于r0,在r=r0點附近,Ep隨r變化的規(guī)律可近似寫作Ep=Ep0+k2(r-r0)2,式中Ep0和k均為常量。
①請結(jié)合簡諧運動的知識:回復(fù)力與位移滿足F=-kx的關(guān)系,在圖丙中畫出原子B在上述區(qū)間振動過程中受力隨距離r變化的圖線(規(guī)定向右為正方向);
②求B原子在振動過程中的最大動能。
E
p
=
E
p
0
+
k
2
(
r
-
r
0
)
2
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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