Question

如图所示，用F=20N的水平拉力拉着边长l=10cm的正方体铁块在水平地面上做匀速直线运动，在t=10s内运动了s=46cm的路程，[c_铁=0.46×10³J/（kg•℃） ρ_铁=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）此过程有等于水平拉力做的功的内能产生，其中的79%被铁块吸收，铁块将升高多少温度？

 

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）铁块将升高的温度为0.002℃．

【解析】（1）∵F=20N，s=46cm=0.46m，

∴拉力F做的功为：W=Fs=20N×0.46m=9.2J．

（2）∵t=10s，

∴拉力F做功的功率为：P===0.92W．

（3）∵水平拉力做的功等于产生的内能，而其中的79%被铁块吸收，

∴铁块吸收的热量为：Q_吸=W×79%=9.2J×79%=7.268J；

而正方体铁块的边长l=10cm=0.1m，

则正方体铁块的为：v=l³=（0.1m）³=0.001m³，

∵ρ_铁=7.9×10³kg/m³，

∴铁块的质量为：m=ρ_铁v=7.9×10³kg/m³×0.001m³=7.9kg，

又∵c_铁=0.46×10³J/（kg•℃），

∴铁块升高的温度为：△t===0.002℃．