Question

（2005?煙臺(tái)模擬）用原子級(jí)顯微鏡觀察高真空度的空間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一對(duì)分子甲和乙環(huán)繞一個(gè)共同“中心”旋轉(zhuǎn)，從而形成一個(gè)“雙星”體系，觀測(cè)中同時(shí)發(fā)現(xiàn)此“中心”離甲分子較近，如果這兩個(gè)分子間距離r=r₀，其間相互作用力（即：分子力）恰好為零，那么在上述“雙星”體系中（　　）

A．甲乙兩分子間距離一定大于r₀

B．甲乙兩分子間距離一定小于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(yùn)動(dòng)速率一定不等且甲的速率大于乙的速率

Answer 1

分析：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(jìn)行判定．

解答：解：A、B：分子間同時(shí)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正確，B錯(cuò)誤；
C：由于向心力相等，故m_甲ω²r_甲=m_乙ω²r_乙，觀測(cè)中同時(shí)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錯(cuò)誤；
D：由V=rω知甲分子旋轉(zhuǎn)的速率一定大于乙分子的速率，故C正確；
故選：AC．

點(diǎn)評(píng)：本題中的一對(duì)分子模型類似雙星結(jié)構(gòu)，分子間的引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析．