Question

如圖所示，密閉絕熱的具有一定質量的活塞，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，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的彈性勢能為零），現繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經過多次往復運動后活塞靜止，氣體達到平衡態，經過此過程（ ）

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

Answer 1

【答案】分析：當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，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化為重力勢能，在運動過程中克服空氣阻力做功故一部分彈性勢能轉化為空氣的內能．
解答：解：由于開始彈簧處于壓縮狀態，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動，到達最高點后再向下運動，如此反復；當活塞最后靜止時彈簧的彈力與物體的重力、氣球的壓力三力平衡時彈簧處于壓縮狀態．
在活塞運動過程中對活塞做功的有重力，彈簧的彈力和空氣的阻力．當彈簧最后靜止時彈簧仍處于壓縮狀態，但彈簧的形變量減小故彈簧儲存的彈性勢能減小；由于活塞的高度增大，故活塞的重力勢能增大，在活塞運動的過程中空氣的阻力始終做負功，產生內能，故減少的彈性勢能一部分轉化為重力勢能，一部分轉化為空氣的內能．故D正確．
故選D．
點評：通過受力分析確定所受的各個力，以及物體的初末狀態和物體運動過程，從而確定不同力的做功情況以及能量的轉化是解決此類題目的解題思路．