Question

【題目】如圖所示是“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）。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；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___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；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；擦窗機器人以0．2m/s的速度勻速豎直向下運動，重力做功的功率是___________W。

Answer 1

【答案】小于 不變 300 4

【解析】

由流體壓強與流速的關系：流速越大的位置壓強越小可知，擦窗機器人在工作時，由于轉動的扇葉處氣體的流速大，壓強小，在外界大氣壓的作用下將灰塵、雜物吸入集塵盒，故主機內部的氣壓小于大氣壓而產生吸力；“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；由p=得，吸盤對玻璃的壓力F=Ps=1.5×105Pa×2×10-3m2=300N；擦窗機器人重力做功功率P===Fv=Gv=20N×0.2m/s=4W。