题目内容

16.如图所示的“擦窗机器人”质量为2kg,它的“腹部”有吸盘,吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2,当真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上,此时吸盘对玻璃的压强为1.5×105Pa,擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s,g取10N/kg,不计空气阻力,请你计算:“擦窗机器人”
(1)吸盘对玻璃的压力;
(2)所受重力做的功及功率.

分析 (1)根据压强定义式的变形公式F=pS可求压力.
(2)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=$\frac{W}{t}$(或P=Fv)求出功率.

解答 解:(1)由p=$\frac{F}{S}$得,吸盘对玻璃的压力:
F=pS=1.5×105Pa×1.2×10-3m2=180N.
(2)由v=$\frac{s}{t}$得,擦窗机器人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=$\frac{W}{t}$=$\frac{16J}{8S}$=2W.
答:(1)吸盘对玻璃的压力为180N.
(2)重力做功16J,重力做功功率2W.

点评 本题考查了二力平衡的特点及对压强公式、重力公式、功、功率公式的应用.物体在平衡状态下受平衡力,找出平衡力是解题关键.

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