張家界天門山聞名遐邇,天門山索道全長7454m,高度差1200m,是國內為數不多高度差超過千米的索道之一.若單...
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問題詳情:
張家界天門山聞名遐邇,天門山索道全長7454m,高度差1200m,是國內為數不多 高度差超過千米的索道之一.若單個纜車質量為140kg,每位乘客身體的平均質量為60kg,單個纜車滿載6人(g=10N/kg),則:
(1)遊客乘坐天門山索道纜車勻速上山的過程中,纜車的動能 ,重力勢能 .(填“增大”、“減小”或“不變“).
(2)若纜車與索道的接觸面積為0.0025m2索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強是多少?
(3)若單個纜車滿載時從索道最高處運行到最低處,需時25min,纜車和人所受總重力做功的功率是多少?
【回答】
【考點】壓強的大小及其計算;功率的計算;動能和勢能的轉化與守恆.
【分析】(1)動能與物體的質量和運動速度有關,質量越大,速度越快,動能就越大;重力勢能與物體的質量和高度有關,質量越大,高度越高,重力勢能就越大;
(2)纜車對鋼索的壓力等於纜車和人的重力之和,根據F=G=mg求出其大小,根據p=求出索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強;
(3)根據W=Gh求出纜車和人所受總重力做的功,根據P=求出纜車和人所受總重力做功的功率.
【解答】解:(1)遊客乘坐天門山索道纜車勻速上山的過程中,質量不變,速度不變,高度不斷增加,
所以,纜車的動能不變,重力勢能增大;
(2)纜車對鋼索的壓力:
F=G=mg=×10N/kg=5000N,
索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強:
p===2×106Pa;
(3)纜車和人所受總重力做的功:
W=Gh=5000N×1200m=6×106J,
纜車和人所受總重力做功的功率:
P===4000W.
答:(1)不變;增大;
(2)索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強是2×106Pa;
(3)纜車和人所受總重力做功的功率是4000W.
知識點:八年級下
題型:計算題
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