Question

（2013?陜西）“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

不變

（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，它所受重力做的功是多少？重力做功的功率是多大？

Answer 1

分析：（1）首先要明確靜止和勻速下滑時，物體都處于平衡狀態，受平衡力，只要找出哪兩個力是平衡力，然后根據平衡力的特點解題就可．
（2）根據壓強定義式的變形公式F=pS可求壓力．
（3）利用速度公式求出下降高度，用公式W=Gh求出重力做的功，用公式P=

W

t

（或P=Fv）求出功率．

解答：解：（1）“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；
故答案為：不變．
（2）由p=

F

S

得，吸盤對玻璃的壓力F=pS=1.5×10⁵Pa×1.2×10^-3m²=180N．
答：吸盤對玻璃的壓力為180N．
（3）擦窗機器人8s下降的高度h=s=vt=0.1m/s×8s=0.8m，
重力做功W=Gh=20N×0.8m=16J，
重力做功功率P=

W

t

=

16J

8s

=2W．
答：重力做功16J，重力做功功率2W．

點評：本題考查了二力平衡的特點及對壓強公式、重力公式、功、功率公式的應用．物體在平衡狀態下受平衡力，找出平衡力是解題關鍵．