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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

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/01 16:33:43

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Ep(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)部分Ep将转化活塞的重力势能
(B)容器内理想气体最后的温度比绳突然断开时的高
(C)活塞将不停地振动起来,但不能回到原来的位置
(D )活塞将不停地振动起来,且能回到原来的位置
 
答案是 AB 求高手解答谢谢
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
如果没有理想气体,弹簧将会顶着活塞不停振动起来.能量不断在弹性势能以及重力势能之间转换,且活塞能够回到原来的位置.
但是理想气体的存在,导致活塞会不断压缩理想气体,对之做功,使气体温度上升.因此部分的Ep会转化为气体的热能.活塞每一次往复,除了让能量在活塞势能与弹性势能之间来回转换之外,都会让部分Ep转化为气体热能,导致活塞运动幅度越来越小,直至最后停止.此时,部分Ep转化为气体热能,其余Ep转化为活塞势能.因此,选项B是正确的.
停止时,活塞的受力分析是这样的:竖直向下的重力与理想气体压力之和跟弹簧最活塞的支撑力平衡.
因为没有了绳子的拉力,所以弹簧长度必然要长于初始状态,因此活塞位置必然比初始状态要高.所以选项A是正确的.
再问: C选项错在哪里? 是不是因为最后会停下来的关系所以CD都错了? 另外 A选项 虽然没有了绳子的拉力,但是气体压强变大了 那压力会变大 那就无法判断了?
再答: 显然,一个“不停的振动”就足够否定CD了。我前面第一句也说了,如果没有气体,那么D就是正确的了。 至于A,我再解释一下。气体的压强怎么才会变大?活塞必须向上移动,压缩气体,压强才会变大,对吧。绳子剪断之前,活塞受到的是气体压力,自身重力,绳子拉力以及弹簧支撑力,前三个力的方向是向下的,跟向上的弹簧支撑力形成了平衡。绳子断掉后,向下的拉力消失了,活塞此时受力不能平衡,必然向上移动。向上移动带来两个力的变化,一个是压缩空气造成气体压力增大,一个是弹簧伸长 造成弹簧的支撑力减小,当活塞上升到某一个位置时,这几个力自然会再次平衡。只不过此时活塞不见得是静止的。而最终活塞静止的位置,必然是同一个位置,而这个位置,必然要高于原来的位置,因此活塞的重力势能肯定是增加的。
再问: 为什么要高于原来位置? 不好意思我还是不懂啊 ?高于原来位置是什么依据来判断的?谢谢!
再答: 晕了,上面那段话难道说的还不够清楚吗?对活塞来说,绳子拉力没有了,缺了一个向下的力,现在总受力方向是不是向上的?既然受力方向向上,活塞是不是要向上运动?向上运动之后,气体压力增大再加上弹簧支撑力减小 ,这才能够重新平衡啊。我前面那段话不是已经分析了活塞的受力了吗?很显然你没看明白。 说句最到位的话吧。绳子没断前,假设气体压力是5,活塞重力是5,绳子拉力是5,因此向下的合力是15,那么弹簧的支撑力也得是15才能平衡对吧。现在绳子断了,向下的合力变成10了,但是弹簧的支撑力仍然是15,活塞肯定会往上运动对吧?如果想要再次平衡,那肯定要让向下的合力变大,而弹簧的支撑力变小对吧?你活塞向上运动,是不是压缩了气体,导致气体压力变大?活塞向上运动,是不是弹簧会伸长,导致弹簧支撑力变小?15减小而10变大,是不是会在某一个点上再次平衡?活塞向上运动能够让这几个力再次平衡,那它的位置不就是高于原来的位置吗? 你要是还看不懂我可真就一点办法也没有了。
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 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 关于理想气体如右图所示,一个开口向上的绝热容器中,有一个活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量以及活塞和容器壁之间的摩 封闭气体活塞做功在水平面上固定一个圆桶,桶内有一质量为m的活塞封闭一定质量理想气体,活塞与圆桶壁间无摩擦且无漏气,活塞到 在一个带有活塞的绝热容器中装有一定量的理想气体;通过活塞容器膨胀,则气体压强与温度如何变化? 封闭气体做功在水平面上固定一个圆桶,桶内有一质量为m的活塞封闭一定质量理想气体,活塞与圆桶壁间无摩擦且无漏气,活塞到圆桶 求助—物理热学题在水平面上固定一个气缸,缸内有一质量为m的活塞封闭一定质量理想气体,活塞与缸壁无摩擦且无漏气,活塞到缸底 一个质量可不记得活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形容器内,活塞上堆放着铁砂.最初活塞搁置在容器内壁的固定 一个有关热力学的问题将一定质量的理想气体密闭在一个密闭的,具有良好导热性的容器内,容器上有一个活塞,外界环境气体也为理想 如图所示,在一个玻璃气缸内,用活塞封闭了一定质量的气体,活塞和柄的总质量为m,活塞的面积为S。当活塞自由放置时,气体体积 不难,如图所示,封闭有一定质量气体的汽缸固定在水平桌面上,开口向右放置,活塞的横截面为S.活塞通过轻绳连接了一个质量为m 如图所示,在竖直放置的气缸内有一可作无摩擦滑动的活塞,活塞面积为3.0×10-3㎡,活塞质量不计,气缸内密闭一定质量的气