张家界天门山闻名遐迩,天门山索道全长7454m,高度差1200m,是国内为数不多高度差超过千米的索道之一.若单...
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张家界天门山闻名遐迩,天门山索道全长7454m,高度差1200m,是国内为数不多 高度差超过千米的索道之一.若单个缆车质量为140kg,每位乘客身体的平均质量为60kg,单个缆车满载6人(g=10N/kg),则:
(1)游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中,缆车的动能 ,重力势能 .(填“增大”、“减小”或“不变“).
(2)若缆车与索道的接触面积为0.0025m2索道上挂缆车处的钢索承受的压强是多少?
(3)若单个缆车满载时从索道最高处运行到最低处,需时25min,缆车和人所受总重力做功的功率是多少?
【回答】
【考点】压强的大小及其计算;功率的计算;动能和势能的转化与守恒.
【分析】(1)动能与物体的质量和运动速度有关,质量越大,速度越快,动能就越大;重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能就越大;
(2)缆车对钢索的压力等于缆车和人的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,根据p=求出索道上挂缆车处的钢索承受的压强;
(3)根据W=Gh求出缆车和人所受总重力做的功,根据P=求出缆车和人所受总重力做功的功率.
【解答】解:(1)游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中,质量不变,速度不变,高度不断增加,
所以,缆车的动能不变,重力势能增大;
(2)缆车对钢索的压力:
F=G=mg=×10N/kg=5000N,
索道上挂缆车处的钢索承受的压强:
p===2×106Pa;
(3)缆车和人所受总重力做的功:
W=Gh=5000N×1200m=6×106J,
缆车和人所受总重力做功的功率:
P===4000W.
答:(1)不变;增大;
(2)索道上挂缆车处的钢索承受的压强是2×106Pa;
(3)缆车和人所受总重力做功的功率是4000W.
知识点:八年级下
题型:计算题