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)機器人豎直吸在玻璃上進行擦窗工作時，其主機內部的氣壓________（選填“大于”、“小于”或“等于”）大氣壓而產生“吸力”；

(2)當擦窗機器人在玻璃板上靜止時，其受到的摩擦力與________力為一對平衡力；若用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)若該“擦窗機器人”在重力作用下以 0.2m/s 的速度勻速向下擦窗時，摩擦力f 與吸盤在此面積上對玻璃的壓力F的關系是f=0.1F，已知吸盤與玻璃的接觸面積為20cm2，則“擦窗機器人”對玻璃的壓強是多少_______？擦窗1.5s重力做了多少功 ________？

Answer 1

【答案】小于 重力 不變 1×105Pa 6J

【解析】

(1)[1]當擦窗機器人的真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時，主機內部的氣壓減小，小于外界大氣壓，產生壓力差，所以它能牢牢地吸在豎直玻璃上。

(2)[2]當擦窗機器人在玻璃板上靜止時，處于平衡狀態，在豎直方向上受到的摩擦力與重力是一對大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一物體上的平衡力；

[3]若用真空泵繼續向外抽氣，擦窗機器人仍處于平衡狀態，受到的摩擦力依然與其自身重力是一對平衡力，大小不變。

(3)[4]該“擦窗機器人”在重力作用下勻速向下擦窗時，受到的摩擦力等于自身重力，大小為

摩擦力f 與吸盤在此面積上對玻璃的壓力F的關系是f=0.1F，則玻璃受到的壓力為

則“擦窗機器人”對玻璃的壓強

[5]該“擦窗機器人”在重力作用下以 0.2m/s 的速度勻速向下擦窗，運動了1.5s，由可得下降的距離

重力做功