Question

如圖所示，密閉絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封  閉著氣體，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(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為E_P（彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)的彈性勢(shì)能為零），現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止，氣體達(dá)到平衡態(tài)，經(jīng)過此過程（ ）

A．E_P全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能
B．E_P一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢(shì)能
C．E_P全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能和氣體的內(nèi)能
D．E_P一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢(shì)能

Answer 1

【答案】分析：當(dāng)活塞最后靜止時(shí)彈簧的彈力等于物體的重力，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，仍儲(chǔ)存一些彈性勢(shì)能，整個(gè)過程中活塞高度增大，故重力勢(shì)能增大即一部分彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，在運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力做功故一部分彈性勢(shì)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(chǔ)存了一定的彈性勢(shì)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(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后再向下運(yùn)動(dòng)，如此反復(fù)；當(dāng)活塞最后靜止時(shí)彈簧的彈力與物體的重力、氣球的壓力三力平衡時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)．
在活塞運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)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(shí)彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，但彈簧的形變量減小故彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能減��；由于活塞的高度增大，故活塞的重力勢(shì)能增大，在活塞運(yùn)動(dòng)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(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，一部分轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能．故D正確．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：通過受力分析確定所受的各個(gè)力，以及物體的初末狀態(tài)和物體運(yùn)動(dòng)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．