Question

（2012?寶山區(qū)一模）如圖所示，在水平面上放置著一個密閉絕熱的容器，容器內(nèi)部有一個一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著理想氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì)，置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為E_p（彈簧處于自然長度時彈性勢能為零），現(xiàn)在繩突然斷開，則下列說法中正確的是（　�。�

A．由于能量的轉(zhuǎn)化與守恒，活塞將不停地振動起來

B．容器內(nèi)氣體的溫度將趨于一個定值

C．活塞最終會停留在比原來較高的位置上

D．活塞最終會停下來，E_p全部轉(zhuǎn)化為其它能量

Answer 1

分析：當(dāng)活塞最后靜止時彈簧的彈力等于物體的重力，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，仍儲存一些彈性勢能，整個過程中活塞高度增大，故重力勢能增大即一部分彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能，在運(yùn)動過程中克服空氣阻力做功故一部分彈性勢能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能．

解答：解：由于開始彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧中儲存了一定的彈性勢能，在繩子斷開后活塞由于受到彈力大于活塞的重力故活塞向上運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)后再向下運(yùn)動，如此反復(fù)；在此過程中彈簧的部分彈性勢能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，活塞與彈簧的機(jī)械能不斷減小，最終活塞將靜止，當(dāng)活塞最后靜止時彈簧的彈力等于物體的重力即彈簧仍處于壓縮狀態(tài)．彈簧的彈性勢能部分轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，最終氣體溫度趨于定值；在活塞運(yùn)動過程中對活塞做功的有重力，彈簧的彈力和空氣的阻力．當(dāng)彈簧最后靜止時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，但彈簧的形變量減小故彈簧儲存的彈性勢能減��；由于活塞的高度增大，故活塞的重力勢能增大，在活塞運(yùn)動的過程中空氣的阻力始終做負(fù)功，產(chǎn)生內(nèi)能，故減少的彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為重力勢能，一部分轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能．故AD錯誤，BC正確．
故選BC．

點(diǎn)評：通過受力分析確定所受的各個力，以及物體的初末狀態(tài)和物體運(yùn)動過程，從而確定不同力的做功情況以及能量的轉(zhuǎn)化是解決此類題目的解題思路．