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：

(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，受到摩擦力的方向是_________，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)吸盤對玻璃的接觸面積為 20cm2，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】小于 豎直向上 不變 300

【解析】

(1)[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)[2]“擦窗機器人”靜止時處于平衡狀態，即受力平衡，在豎直方向上受到豎直向上的摩擦力和豎直向下的重力平衡。

[3]若真空泵繼續向外抽氣，“擦窗機器人”任然靜止受力平衡，摩擦力大小等于重力大小不變。

(3)[4]吸盤對玻璃的壓力

F=pS=1.5×105Pa×2×10-3m2=300N