问题 问答题

质量为m的0℃的冰雹,自空中自由静止下落,由于空气阻力的作用,其中1%质量的冰在下落过程中完全融化成0℃的水脱离冰雹,若落地时的速度为400m/s,求:

(1)冰雹下落的高度?

(2)若落地时,动能全部转化成热,问能否将冰雹融化?

(设冰的融化热λ=0.34×107J/kg,g为10m/s2

答案

(1)设冰雹下落的高度为h,根据题意有

mgh-

1
2
(1-1%)mv2=m×1%λ

所以h=

m×1%λ+
1
2
(1-1%)mv2
m
=11 320m

(2)假设能全部熔化,则需满足

1
2
(1-1%)mv2≥m(1-1%)λ

1
2
(1-1%)mv2=7.92×104mJ

(1-1%)mλ≈3.4×106mJ

显然由动能转化成的热不足以满足冰全部熔化的需要,故不能将冰雹熔化

答:(1)冰雹下落的高度为11320m;

(2)不能

判断题
单项选择题