题目内容

重1 000 kg的气锤从2.5 m高处落下,打在质量为200 kg的铁块上,要使铁块的温度升高40℃以上,气锤至少应落下多少次?设气锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度[取g=10 m/s2,铁的比热c=0.46 J/(g·℃)].

解析:当气锤下落到刚接触铁块时刻的动能

Ek=mgh=103×10×2.5 J=2.5×104 J

由动能定理得,气锤撞击铁块所做的功

W=Ek-0=2.5×104 J

使铁块温度升高40 ℃所需热量

Q=cmΔt=0.46×200×103×40 J

=3.696×106 J.

设气锤落下n次,才能使铁块温度升高40℃,则由能量守恒定律得n·Wη=Q

=246.4次.

所以气锤至少落下247次,才能使铁块温度升高40℃以上.

答案:247次

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