Question

17．用原子顯微鏡觀察高真空度的空間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一對分子甲和乙環(huán)繞一個共同“中心”旋轉(zhuǎn)，從而形成一個“雙星”體系，觀測中同時發(fā)現(xiàn)此“中心”離甲分子較近．如果這兩個分子間距離r=r₀時，它們之間的相互作用力（即分子力）恰好為零，那么上述“雙星”體系中（　　）

• A． 甲、乙兩分子間距離一定小于r₀
• B． 甲、乙兩分子間距離一定大于r₀
• C． 甲、乙兩分子質(zhì)量一定不等且甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量
• D． 甲、乙兩分子運動速率一定不等且甲的速率大于乙的速率

Answer 1

分析 由題意可知，分子做圓周運動時，分子間的引力提供向心力，由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，故周期相同，角速度相同．代入向心力的公式與線速度和角速度的關(guān)系式即可進行判定．

解答 解：A、分子間同時存在引力和斥力，本題中分子力的合力表現(xiàn)為引力，兩分子間距離一定大于r₀，故A錯誤，B正確；
C、由于向心力相等，故m_甲ω²r_甲=m_乙ω²r_乙，觀測中同時發(fā)現(xiàn)此“中心”離甲分子較近，即r_甲＜r_乙，故m_甲＞m_乙，故C正確；
D、由V=rω知甲分子旋轉(zhuǎn)的速率一定小于乙分子的速率，故D錯誤；
故選：BC．

點評 本題中的一對分子模型類似雙星結(jié)構(gòu)，只不過是分子間的引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律以及圓周運動中各物理量之間的關(guān)系即可分析求解．