题目内容
.重1000 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%用来使铁块温度升高,且铁的比热容c=0.11 cal/(g·℃),g取10 m/s2,1cal=4.2 J]
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解析:
气锤下落过程中只有重力做功,机械能守恒,因而气锤撞击铁块时动能为
Ek=mgh=103×10×2.5 J=2.5×104 J
由动能定理知气锤撞击铁块所做的功为
W=Ek-0=2.5×104 J
使铁块温度升高所需的热量(升高40℃)
Q=cmΔt=0.11×200×103×40 cal=3.696×106J
设气锤下落n次才能使铁块温度升高40℃,由能量守恒定律有:n·W·η=Q
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