Question

【題目】如圖所示，“擦窗機器人”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）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”）．

（2）吸盤與玻璃的接觸面積為1.2×10﹣3m2，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多大？

（3）擦窗機器人以0.1m/s的速度勻速豎直向下運動8s，它克服摩擦力做功的功率是多大？

Answer 1

【答案】（1）不變；

（2）吸盤對玻璃的壓力是180N；

（3）它克服摩擦力做功的功率是2W．

【解析】解：（1）“擦窗機器人”的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N；

因為“擦窗機器人”處于靜止狀態，所以豎直方向上的摩擦力和重力平衡，則摩擦力f=G=20N；

若真空泵繼續向外抽氣，“擦窗機器人”仍然處于靜止狀態，由于吸盤內部的空氣重力非常小，則機器人的重力不變，所以機器人受到的摩擦力不變；

（2）由p=可得，吸盤對玻璃的壓力：

F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N；

（3）擦窗機器人8s通過的路程：s=vt=0.1m/s×8s=0.8m，

克服摩擦力做的功：W=fs=20N×0.8m=16J，

克服摩擦力做功的功率：P===2W．

答：（1）不變；

（2）吸盤對玻璃的壓力是180N；

（3）它克服摩擦力做功的功率是2W．