Question

重1000kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200kg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 ·℃)] ．

Answer 1

解：由机械能守恒得气锤下落到刚撞击铁块时的动能为
E_k= mgh= 10³×10×2.5J=2.5×10⁴J   
由动能定理得，气锤撞击铁块所做的功为W=E_k-0=2.5×10⁴ J     
使铁块温度升高40℃所需的热量
Q= cm△t=0.11×200×10³×40 cal=8.8×10⁵cal =8.8×10⁵×4.2 J=3. 696×10⁶ J     
设气锤应下落n 次，才能使铁块温度升高40℃
则由能量的转化和守恒定律得n×W =Q
所以，次，    
所以气锤至少应落下247次．