题目内容

6．近年来，智能机器人进入百姓家，如图所示是质量为4kg的扫地机器人某次工作时的情景，在4s内沿水平直线运动了2m，此过程中机器人所提供的牵引力为50N，g取10N/kg．求：
（1）智能机器人吸尘的工作原理是通过电动机转动时内部压强减小（选填“增大”或“减小”），从而使杂物进入吸尘器．
（2）此机器人在清扫地面时运动的速度为多大？
（3）若机器人静止充电时和地面的接触面积为2cm2．，则它对地面的压强是多少？
（4）上述工作过程中牵引力的功率为多少？

分析 （1）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小．
（2）已知扫地机器人在4s内沿水平直线运动了2m，利用速度公式求解；
（3）机器人静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出它对地面的压力；又知道机器人与地面的接触面积即受力面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出它对地面的压强；
（4）知道牵引力和移动的距离，利用W=Fs求得此过程中牵引力所做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$求出牵引力的功率．

解答 解：（1）机器人吸尘的工作原理是流体流速大的地方压强小，即电机转动时内部压强小于外部压强，从而使杂物进入吸尘器；
（2）此机器人在清扫地面时运动的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2m}{4s}$=0.5m/s；
（3）机器人静止充电时，对地面的压力：
F压=G=mg=4kg×10N/kg=40N；
机器人对地面的压强：
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{40N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2×105Pa；
（4）此过程中牵引力做的功：
W=Fs=50N×2m=100J；
牵引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{100J}{4s}$=25W．
答：（1）减小；
（2）此机器人在清扫地面时运动的速度为0.5m/s；
（3）则它对地面的压强是2×105Pa；
（4）上述工作过程中牵引力的功率为25W．

点评 本题考查了流体压强和流速的关系，电能、功的计算，要熟练掌握物理公式，并灵活的运用，正确理解题意，并且能从表格中获取有用信息．

练习册系列答案
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A．
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C．
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D．
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16．如图所示的实例中，为了减小摩擦的是（　　）
A．
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C．
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