Question

15．如图所示是某餐厅出现的一款服务机器人，它是一种新型的能电器．请回答以下问题：
（1）机器人不工作时在水平地面上静止，其受到重力和支持力的作用，二者的关系为一对平衡力；
（2）机器人送餐时，总质量为42kg，它与水平地面接触的总面积为10^-2 m²，则它对地面的压强是多少？（g取10N/kg）
（3）送餐过程中，机器人在1min内沿直线匀速移动了15m，若它在运动过程中所受阻力为200N，则驱动力对它所做的功及功率分别是多大？

Answer 1

分析 （1）二力平衡的条件：作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（2）机器人在水平地面不工作时，对地面压力F=G=mg，根据p=$\frac{F}{S}$计算机器人对地面的压强；
（3）根据W=Fs求克服阻力所做的功，利用P=$\frac{W}{t}$即求出功率．

解答 解：
（1）机器人静止在水平地面上时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力；
（2）机器人在水平地面上对地面压力：F=G=mg=42kg×10N/kg=420N，
机器人对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{420N}{1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4.2×10⁴Pa；
（3）机器人送餐服务过程中克服阻力所做的功：W=fs=200N×15m=3000J，
做功功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3000J}{60s}$=50W．
故答案为：（1）重；支持；平衡力；（2）机器人对地面的压强为4.2×10⁴Pa；（3）驱动力对机器人所做的功及功率分别为3000J和50W．

点评 本题考查了平衡力的判断、重力、压强、功、功率的计算，注意物体静止时或做匀速直线运动时处于平衡状态．