Question

【題目】2020年4月3日，四川廣元市援助湖北醫療隊隊員趙英明完成任務返回家中，發現家中新添了一個掃地機器人，這是她丈夫送給她的禮物。這款集自動清掃技術和人工智能設計于一體的地面清掃機器人的質量為3kg，與地面的有效接觸面積為0.01m2。該機器人在10s內沿直線勻速清掃5m的過程中，電動機的輸出功率為75W，g取10N/ kg，求：

（1）機器人靜止在水平地面上時對地面的壓強；

（2）10s內機器人電動機所做的功；

（3）機器人勻速清掃的平均速度；

（4）機器人在沿直線勻速清掃過程中受到的阻力。

Answer 1

【答案】（1）3000；（2）750；（3）0.5；（4）150

【解析】

(1)機器人靜止在水平地面上時，對地面的壓強

(2)10s內機器人電動機所做的功

W=Pt=75W×10s=750J

(3)機器人勻速清掃的平均速度

(4)根據P=Fv得，機器人在沿直線勻速直線運動的過程中的動力

而機器人在此過程所受的阻力與動力是一對平衡力，所以

f=F動力=150N

答：(1)機器人靜止在水平地面上時對地面的壓強為3000Pa；

(2)10s內機器人電動機所做的功750J；

(3)機器人勻速清掃的平均速度0.5m/s；

(4)機器人在沿直線勻速清掃過程中受到的阻力150N。