Question

如圖所示，用F=20N的水平拉力拉著邊長l=10cm的正方體鐵塊在水平地面上做勻速直線運動，在t=10s內運動了s=46cm的路程，[c_鐵=0.46×10³J/（kg•℃） ρ_鐵=7.9×10³kg/m³]求

（1）水平拉力F做的功W是多少？

（2）水平拉力F做功的功率P是多少？

（3）此過程有等于水平拉力做的功的內能產生，其中的79%被鐵塊吸收，鐵塊將升高多少溫度？

 

Answer 1

【答案】

（1）水平拉力F做的功W是9.2J．

（2）水平拉力F做功的功率P是0.92W．

（3）鐵塊將升高的溫度為0.002℃．

【解析】（1）∵F=20N，s=46cm=0.46m，

∴拉力F做的功為：W=Fs=20N×0.46m=9.2J．

（2）∵t=10s，

∴拉力F做功的功率為：P===0.92W．

（3）∵水平拉力做的功等于產生的內能，而其中的79%被鐵塊吸收，

∴鐵塊吸收的熱量為：Q_吸=W×79%=9.2J×79%=7.268J；

而正方體鐵塊的邊長l=10cm=0.1m，

則正方體鐵塊的為：v=l³=（0.1m）³=0.001m³，

∵ρ_鐵=7.9×10³kg/m³，

∴鐵塊的質量為：m=ρ_鐵v=7.9×10³kg/m³×0.001m³=7.9kg，

又∵c_鐵=0.46×10³J/（kg•℃），

∴鐵塊升高的溫度為：△t===0.002℃．