题目内容
如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成的.另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由 下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点B而静止.在这一过程中,空气内能的改变量ΔU?外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是( )
| A．Mgh+mgΔh=ΔU+W |
| B．ΔU=W,W=Mgh+mgΔh |
| C．ΔU=W,W<Mgh+mgΔh |
| D．ΔU≠W,W=Mgh+mgΔh |
C
因活塞和容器用良好的隔热材料制成,容器内的空气与外界无热交换,Q=0,所以ΔU=W;但由于物体和活塞做完全非弹性碰撞 (即碰后不分开)时损失一部分机械能,因此有:W<Mgh+mgΔh,故本题选C.这里,虽然W<Mgh+mgΔh,但仍遵守能的转化和守恒定律,只不过减少的机械能不是全部转化为空气的内能,而是有一部分在碰撞时转化为活塞和物体的内能了,能的总量并未减少.
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