如图所示,容器的质量为m,若从容器的底部通过小孔向容器内注入质量为M的水,需要做功为W。现将小孔打开,水自然会从小孔流出,与此同时提升容器,使容器内的水面相对地面始终保持原有高度,当容器内的水全部流走时,需要做的功为( )
(A) (M+m)gH+W (B) (M+m)gH
(C) (M-m)gH+W (D) (M+m)gH-W
解析:此过程可以等效成
1.将容器和水提高H;
2.让水自行下降H,而容器不动。
将整体上升H,对其做功为:
W1=GH=(M+m)gH
让水下降,人对水做功为:
W2=-W
故,人整个过程中,对人对系统做功为:
W=W1+W2=(M+m)gH-W
显然选项D正确。
答案:D
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