Question

如图11-5-4所示，一个质量m="100" g的金属块恰能从一个长L="4" m、倾角θ=30°的斜面的顶端匀速下滑到底端，损失的机械能有20%被金属块吸收，求在下滑过程中产生的内能及金属块升高的温度.〔金属块的比热容c="98" J/(kg·℃)〕J

图11-5-4

Answer 1

1.96 J  0.04 ℃

金属块匀速下滑过程中动能不变，机械能的减少量即重力势能的减少量为mgLsinθ，这部分机械能通过摩擦生热转化成了等值的内能.
Q=ΔE_p=mgLsinθ=100×10^-3×9.8×4×sin30°J="1.96" J
而其中20%的内能被金属吸收，所以金属块增加的内能为
ΔU=Q′=ηQ=20%×1.96 J="0.392" J
又因为Q′=cmΔt
所以Δt=℃="0.04" ℃.