Question

【題目】隨著現代建筑中玻璃幕墻的廣泛應用，大玻璃窗戶的清潔可由如圖所示的“自動擦窗機器人”來完成。某“自動擦窗機器人”的質量為2kg，它的“腹部”有吸盤。當自動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)當自動擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時，摩擦力的方向________。此時若真空泵繼續向外抽氣，則自動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)自動擦窗機器人在6s內勻速豎直向下運動了0.6m，重力做功的功率是多大________？

Answer 1

【答案】豎直向上 不變 180N 2W

【解析】

(1)當自動擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時，處于平衡狀態，重力和摩擦力是一對平衡力，平衡力的大小相等，方向相反，故摩擦力的方向豎直向上。此時若真空泵繼續向外抽氣，“擦窗機器人”在豎直玻璃上仍然靜止，重力不變，摩擦力不變。

(2)由可得，吸盤對玻璃的壓力是

(3)自動擦窗機器人的重力為

重力做功為

重力做功功率為

答：(1)摩擦力方向向上，大小不變；

(2)吸盤對玻璃的壓力是180N；

(3)重力做功的功率是2W。