题目

如图所示，在水平面上放置着一个密闭绝热的容器，容器内部有一个一定质量的活塞，活塞的上部封闭着理想气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E_p（弹簧处于自然长度时弹性势能为零），现在绳突然断开，则下列说法中正确的是（　　）
A. 由于能量的转化与守恒，活塞将不停地振动起来
B. 容器内气体的温度将趋于一个定值
C. 活塞最终会停留在比原来较高的位置上
D. 活塞最终会停下来，E_p全部转化为其它能量

提问时间：2020-12-29

答案

由于开始弹簧处于压缩状态，弹簧中储存了一定的弹性势能，在绳子断开后活塞由于受到弹力大于活塞的重力故活塞向上运动，到达最高点后再向下运动，如此反复；在此过程中弹簧的部分弹性势能转化为气体的内能，活塞与弹簧的机械能不断减小，最终活塞将静止，当活塞最后静止时弹簧的弹力等于物体的重力即弹簧仍处于压缩状态．弹簧的弹性势能部分转化为气体内能，最终气体温度趋于定值；在活塞运动过程中对活塞做功的有重力，弹簧的弹力和空气的阻力．当弹簧最后静止时弹簧仍处于压缩状态，但弹簧的形变量减小故弹簧储存的弹性势能减小；由于活塞的高度增大，故活塞的重力势能增大，在活塞运动的过程中空气的阻力始终做负功，产生内能，故减少的弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化为空气的内能．故AD错误，BC正确．
故选BC．