Question

【題目】如圖是“擦窗機器人”，它的質量為2kg，它的“腹部”有吸盤．當擦窗機器人的真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時，它能牢牢地吸在豎直玻璃上．（g取10N/kg）
（1）機器人工作時，主機內部的氣壓（選填“大于”、“小于”或“等于”）大氣壓而產生吸力．
（2）當擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時，若真空泵繼續向外抽氣，則擦窗機器人受到的摩擦力（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）吸盤與玻璃的接觸面積為2×10﹣3m2 ， 若吸盤在此面積上對玻璃的壓強為1.5×105Pa，則吸盤對玻璃的壓力是N．

Answer 1

【答案】
（1）小于
（2）不變
（3）300
【解析】解：（1）機器人工作時，主機內部的氣體流速大氣壓小，外面氣體流速小，氣壓大，故主機內部的氣壓小于大氣壓而產生吸力（2）“擦窗機器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗機器人”靜止時處于平衡狀態，即受力平衡，在豎直方向上摩擦力和重力平衡，則摩擦力大小等于重力大小20N，只要“擦窗機器人”在豎直玻璃上靜止，重力不變，摩擦力就不變；（3）由p= 得，吸盤對玻璃的壓力F=pS=1.5×105Pa×2×10﹣3m2=300N． 所以答案是：（1）小于；（2）不變；（3）300．
【考點精析】關于本題考查的二力平衡條件的應用和壓強的大小及其計算，需要了解二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）；壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）才能得出正確答案．