某旅游区的缆车起点和终点的相对高度为500m,水平距离为1200m.如图所示,缆车的质量为100kg,底面积为...
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某旅游区的缆车起点和终点的相对高度为500m,水平距离为1200m.如图所示,缆车的质量为100kg,底面积为1m2,缆车顶部与钢缆固定在一起,钢缆带动缆车做匀速直线运动.一台缆车运载着质量是80kg的一名游客上山,游客每只脚的面积为200cm2,缆车从起点到终点所用的时间为500s.忽略空气阻力,g取10N/kg.请计算:
(1)缆车运行的速度;
(2)游客在缆车中站定时对缆车的压强;
(3)运送游客过程中,钢缆对缆车做功的功率.
【回答】
【考点】压强的大小及其计算;速度公式及其应用;功率的计算.
【分析】(1)已知距离和时间,利用v=计算缆车运行的速度;
(2)游客在缆车中站定时对缆车的压力等于其重力,又知游客每只脚的面积,可求受力面积,再利用p=计算游客在缆车中站定时对缆车的压强;
(3)求出缆车和人的总重力,利用W=Gh计算运送游客过程中,钢缆对缆车做的功,然后利用P=计算做功的功率.
【解答】解:(1)缆车运行的速度:v===2.4m/s;
(2)游客在缆车中站定时对缆车的压力:F=G人=m人g=80kg×10N/kg=800N,
游客在缆车中站定时对缆车的压强:p===2×104Pa;
(3)缆车和人的总重力:G总=G车+G人=(m车+m人)g=×10N/kg=1800N,
运送游客过程中,钢缆对缆车做功:W=G总h=1800N×500m=9×105J,
钢缆对缆车做功的功率:P===1.8×103W.
答:(1)缆车运行的速度为2.4m/s;
(2)游客在缆车中站定时对缆车的压强为2×104Pa;
(3)运送游客过程中,钢缆对缆车做功的功率为1.8×103W.
知识点:功率
题型:计算题
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