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,铁的比热容c=0.11 cal/(g·℃)〕
解析:由机械能守恒得气锤下落到刚撞击铁块时刻的动能
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 ℃所需的热量
Q=cmΔt=0.11×200×103×40 cal=3.7×106 J
设气锤应下落n次,才使铁块温度升高40 ℃,则由能的转化与守恒定律得nWη=Q
n==246.6(次).
答案:247次
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