题目内容

【题目】图甲所示的地面清洁机器人,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度关系如图乙所示,表中是其部分工作参数,求:

额定工作电压

12V

额定功率

30W

电池容量

2500mAh

工作噪声

<50dB

(1)该机器人正常工作时的电流为________A;当机器人的电池容量只剩10%时,将自动寻找充电器而停止工作,则该机器人充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为________min.

(2)该机器人所提供的水平推力为300N且匀速直线运动2s的过程中,水平推力做了多少功?____

(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?____

【答案】 【答题空1】2.5A 【答题空2】(2)当F=300N时,v=0.6m/s,物体运动2s的路程为s=vt=1.2m,力F做的功为W=Fs=360J, (3)当机器人的速度为0.5m/s时,其所受推力为F=150N,则推力的功率为P=Fv=75W。

【解析】由机器人的部分参数表格可知,机器人额定工作电压为12V,额定功率30W,由P=UI可得机器人正常工作时的电流: ,A;由表格数据,充满电后机器人储存的电能:W=UIt=12V×2.5A×3600s=108000J,因为剩余电量减为电池容量的10%时,机器人会主动寻找充电器充电,所以提供机器人正常工作的电能为90%,90%W=Pt′,所以充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间: ;(2)由图象可知,该机器人所提供的水平推力为300N时的速度v=0.6m/s,由可得,匀速直线运动通过的路程:s=vt=0.6m/s×2s=1.2m,此时水平推力做的功:W=Fs=300N×1.2m=360J;(3)由图象可知,该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时的推力F′=150N,由可得,水平推力的功率:P′=F′v′=150N×0.5m/s=75W.答:(1)2.5;54;(2)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动2s能通过1.2m的路程,此时水平推力做了360J的功;(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是75W.

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