Question

【题目】随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：

项目	指标参数
工作电压	12V
净重	4kg
最大集尘量	1kg
功率	30W
电池容量	2000mAh

(1)扫地机器人内部的核心部件电动机的工作原理是__________；其吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部压强_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），从而使杂物进入吸尘器；

(2)扫地机器人正常工作时的电流是_________A； 电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时，若充满电后，可供机器人持续正常工作_________h；

(3)已知集尘盒空置时机器人运动过程中受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时机器人运动的速度为_________m/s；

(4)机械人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为_________m。

Answer 1

【答案】通电线圈在磁场中受力转动（或磁场对电流的作用） 变小 2.5 0.8 0.6 172.8

【解析】

(1)[1]扫地机器人内部的核心部件电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动（或磁场对电流的作用）。

[2]机器人吸尘的工作原理是通过电机转动使内部压强变小，同时使外部空气和灰尘不断地补充进风机，吸尘器就能“吸尘”了，其原理利用了流体流速大的地方压强小。

(2)[3][4]扫地机器人正常工作时的电流是

电池的容量为

由得

充满电后，可供机器人持续正常工作0.8h。

(3)[5]吸尘器对地面的压力等于其重力，摩擦力与压力成正比

达到最大集尘量时的摩擦力f2为

解得f2=20N，消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功，所以

机器人运动的速度

达到最大集尘量时机器人运动的速度为0.6m/s。

(4)[6]机器人吸尘器达到最大吸尘量时，克服摩擦力做到功为

根据

得

需要充电时离充电座最远为172.8m。