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）
（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．
（4）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】
（1）小于
（2）不變
（3）180
（4）4
【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×1.2×10﹣3m2=180N．（4）重力做功功率P=Fv=Gv=mgv=2kg×10N/kg×0.2m/s=4W． 所以答案是：（1）小于；（2）不變；（3）180；（4）4．
【考點精析】通過靈活運用摩擦力大小的影響因素和壓強的大小及其計算，掌握增大摩擦的方法：（1）使接觸面更加粗糙（2）增大壓力；減小摩擦的方法：（1）把滑動摩擦轉變為滾動摩擦可以大大減小摩擦 （2）加潤滑油使接觸面變光滑也可以減小摩擦；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）即可以解答此題．