问题
计算题
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?

答案
解:
(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℃。