Question

13．質(zhì)量是2kg的鐵錘，每次都從1m的高度落下去打擊質(zhì)量為4kg的鐵塊，共打擊500次．假設(shè)重力對所做的功的50%轉(zhuǎn)化為熱量被鐵塊吸收，則鐵塊的溫度升高了多少？[c_鐵=0.46×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）已知鐵錘的質(zhì)量，下落的高度，打擊的次數(shù)，利用W=Gh可求得鐵錘重力一共做了多少功；
（2）重力對所做的功的50%轉(zhuǎn)化為熱量被鐵塊吸收，據(jù)此可求出鐵塊吸收的熱量；已知鐵塊的質(zhì)量、鐵的比熱容，利用Q_吸=cm△t可求得鐵塊升高的溫度．

解答 解：
鐵錘每打擊鐵塊一次，鐵錘重力做的功：
W=G_鐵錘h=m_鐵錘gh=2kg×10N/kg×1m=20J，
整個過程中，鐵錘重力做的總功：
W_總=500W=500×20J=1×10⁴J；
根據(jù)題意可知，鐵塊吸收的熱量：
Q_吸=W_總×50%=1×10⁴J×50%=5×10³J；
由Q_吸=cm△t可得，鐵塊升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{鐵}{m}_{鐵塊}}$=$\frac{5×1{0}^{3}J}{0.46×1{0}^{3}J（kg•℃）×4kg}$≈2.7℃．
答：鐵塊的溫度升高了2.7℃．

點(diǎn)評 本題主要考查了功的計算公式和吸收熱量計算公式的理解和運(yùn)用，是一道力學(xué)和熱學(xué)的綜合題，注意對效率公式的理解．