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

Question

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？

Answer 1

（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=（140kg+60kg×6）×10N/kg=5000N，
索道上挂缆车处的钢索承受的压强：
p=(F)/(S)=(5000N)/(0.0025m2)=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=(W)/(t)=(6×106J)/(25×60s)=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．