如圖所示容器中,A、B各有一個可自由移動的輕活塞,活塞下面是水,上面為空氣,大氣壓恒定.A、B底部由帶有閥門K的管道相連,整個裝置與外界絕熱.原先A中的水面比B中高,打開閥門,使A中的水逐漸向B中流,最后達到平衡.在這個過程中( 。
A.大氣壓力對水做功,水的內(nèi)能增加
B.水克服大氣壓力做功,水的內(nèi)能減少
C.大氣壓力對水不做功,水的內(nèi)能不變
D.大氣壓力對水不做功,水的內(nèi)能增加

打開閥門K后,據(jù)連通器原理,最后A、B兩管中的水面將相平,如下圖所示,即A中水面下降,B中水面上升;
設(shè)A管截面積為S1,水面下降距離為h1,B管截面積為S2,水面上升距離為h2,
由于水的總體積保持不變,則有S1h1=S2h2,
A管中大氣壓力對水做的功:W1=p0S1h1,
B管中大氣壓力對水做的功:W2=-p0S2h2,
大氣壓力對水做的總功:
W=W1+W2=p0S1h1-p0S2h2,
∵S1h1=S2h2,
∴W=0,即大氣壓力對水不做功;
由于水的重心降低,重力勢能減小,由能量守恒定律知水的內(nèi)能增加.故D正確.
故選D
練習(xí)冊系列答案
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汽缸中的氣體吸收了4.2×103 J的熱量,同時推動活塞對外做了2.2×103 J的功,則其內(nèi)能          (填:“增加”或“減少”)了            J。

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(2)若在(1)中懸停最大高度hm不變的情況下,為使探測器減速下降過程中消耗的燃料質(zhì)量最少,則該過程中探測器的加速度為多大,最低消耗燃料的質(zhì)量m為多少.

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