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．重1000 kg的氣錘從2.5 m高處落下，打在質量為200 kg的鐵塊上，要使鐵塊的溫度升高40℃以上，氣錘至少應落下多少次？[設氣錘撞擊鐵塊時做的功有60%用來使鐵塊溫度升高，且鐵的比熱容c＝0.11 cal/(g·℃)，g取10 m/s2，1cal＝4.2 J]

 

 

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 解析:

氣錘下落過程中只有重力做功，機械能守恒，因而氣錘撞擊鐵塊時動能為

Ek＝mgh＝103×10×2.5 J＝2.5×104 J

由動能定理知氣錘撞擊鐵塊所做的功為

W＝Ek－0＝2.5×104 J

使鐵塊溫度升高所需的熱量(升高40℃)

Q＝cmΔt＝0.11×200×103×40 cal＝3.696×106J

設氣錘下落n次才能使鐵塊溫度升高40℃，由能量守恒定律有：n·W·η＝Q

 

練習冊系列答案
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