Question

10．如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人．机器人约500Kg，装有四条三角形履带，每条履带与地面的接触面积约为0.1m²．2012年2月，首次在南极内陆冰盖完成了30km的匀速自主行走．求
（1）该机器人重力是多大？
（2）行走时阻力约为重力十分之一，牵引力是多少？
（3）该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为多少？

Answer 1

分析 （1）知道机器人的质量，利用重力公式求机器人的重力；
（2）根据行走时阻力约为重力十分之一可求得阻力，因为匀速自主行走，牵引力等于阻力；
（3）因为该机器人静止在水平冰面上，对地面的压力等于重力，又知道受力面积，利用压强公式求机器人对冰面的压强．

解答 解：（1）机器人的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
（2）由题可知，行走时的阻力：f=$\frac{1}{10}$G=$\frac{1}{10}$×5000N=500N，
因为机器人匀速自主行走，所以它受到的牵引力：F_牵=f=500N；
（3）机器人对水平冰面的压力：F=G=5000N，
冰的受力面积S=4×0.1m²=0.4m²，
机器人对冰面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5000N}{0.4{m}^{2}}$=1.25×10⁴Pa．
答：（1）机器人重力为5000N．
（2）行走时阻力约为重力十分之一，牵引力是500N．
（3）该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为为1.25×10⁴Pa．

点评 本题考查了学生对重力公式和压强公式的掌握和运用，用所学知识分析解决身边的问题，计算时注意单位统一．