Question

【题目】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。

如图所示，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关系图线如图所示。

（1）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；

（2）利用图，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围。

Answer 1

【答案】（1）Epm =Ek0-Ep0（2）△x=x2-x1

【解析】（1）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；

（2）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。