Question

[物理--選修3-3]
（1）對于分子間同時存在引力和斥力的理解，正確的是

 

．
A．石塊難于被拉伸，說明固體分子間的引力總大于斥力
B．水可隨意流動，是因為液體分子間引力和斥力均為零
C．壓縮氣缸中氣體時要用力，表明氣體分子間存在斥力
D．任何物質分子間引力和斥力都會隨分子間距離的增大而減小．
（2）如圖所示．一根長L=90cm、一端封閉的細玻璃管開口向上豎直放置，管內用h=25cm長的水銀柱封閉了一段長L₁=50cm的空氣柱．已知大氣壓強為P₀=75cmHg，玻璃管周圍環境溫度保持不變．
①若將玻璃管緩慢平放在水平桌面上，求玻璃管中氣柱將變為多長：
②若保持玻璃管直立，繼續向玻璃管中緩慢注入水銀，則最多能注入多長的水銀柱．

Answer 1

分析：（1）根據分子動理論的知識逐一分析各選項，然后做出選擇；
組成物質的分子間同時存在相互作用的引力與斥力，分子力的作用距離很小．
（2）利用氣體狀態方程解題一定把狀態分析清楚，如本題中被封閉氣體做等溫變化，列出等式求解．

解答：解：（1）A、石塊難于被拉伸，說明固體分子間存在引力．但是固體分子間的引力不全是大于斥力，故A錯誤
B、水可隨意流動，不是因為液體分子間引力和斥力均為零，而是 分子沒有固定的位置，運動比較自由，分子間的作用力比較小，故B錯誤
C、壓縮氣體時要用力，只是說明氣體分子間存在空隙，用力將氣體壓縮后將空隙減小．這不能說明氣體間力的情況，故C錯誤
D、任何物質分子間引力和斥力都會隨分子間距離的增大而減小．故D正確
故選D．
（2）①設初態壓強為P₁，平放后壓強P₂=P₀，氣柱長L₂，根據玻馬定律得：
P₁L₁=P₂L₂
代入數值解得：L₂=66.67cm
②當水銀柱與管口相平時，設管中水銀柱長為h_x
P₁L₁=（P₀+h_x）（90-h_x）
解得h_x=50cm
最多能注入的水銀柱長度是△h=50-25=25cm
故答案為：（1）D
（2）①玻璃管中氣柱長度將變為66.67cm
②最多能注入的水銀柱長度是25cm．

點評：（1）本題通過生活中的幾個實例，考查了分子間的作用力，熟練掌握分子動理論的基礎知識，理論聯系實際，是正確解題的關鍵．
（2）認真分析氣體狀態變化是利用氣態方程解題的關鍵．