Question

13．质量是2kg的铁锤，每次都从1m的高度落下去打击质量为4kg的铁块，共打击500次．假设重力对所做的功的50%转化为热量被铁块吸收，则铁块的温度升高了多少？[c_铁=0.46×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）已知铁锤的质量，下落的高度，打击的次数，利用W=Gh可求得铁锤重力一共做了多少功；
（2）重力对所做的功的50%转化为热量被铁块吸收，据此可求出铁块吸收的热量；已知铁块的质量、铁的比热容，利用Q_吸=cm△t可求得铁块升高的温度．

解答 解：
铁锤每打击铁块一次，铁锤重力做的功：
W=G_铁锤h=m_铁锤gh=2kg×10N/kg×1m=20J，
整个过程中，铁锤重力做的总功：
W_总=500W=500×20J=1×10⁴J；
根据题意可知，铁块吸收的热量：
Q_吸=W_总×50%=1×10⁴J×50%=5×10³J；
由Q_吸=cm△t可得，铁块升高的温度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{铁}{m}_{铁块}}$=$\frac{5×1{0}^{3}J}{0.46×1{0}^{3}J（kg•℃）×4kg}$≈2.7℃．
答：铁块的温度升高了2.7℃．

点评 本题主要考查了功的计算公式和吸收热量计算公式的理解和运用，是一道力学和热学的综合题，注意对效率公式的理解．