Question

【题目】随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭．扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能．如图乙是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：

（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时．充满电后共有多少电能？

（2）若所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？

（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电．若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）

Answer 1

【答案】（1）充满电后共有1.08×105J电能；

（2）机器人一次充满电最多持续正常工作时间为54min；

（3）为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为216m

【解析】试题分析：（1）电池的容量为W=UIt=15V×2000×10﹣3A×3600s=1.08×105J．

（2）电池容量低至10%时会自动返回充电，所以机器人正常工作消耗电能最多为W′=90%W=0.9×1.08×105J=9.72×104J，

根据P=得一次充满电最多持续正常工作时间：

t===3240s=54min；

（3）克服摩擦力做到功为：

W返=40%W剩=40%×10%×108000J=4320J，

因为W=Fs=fs，

所以为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为：

s===216m．

答：（1）充满电后共有1.08×105J电能；

（2）机器人一次充满电最多持续正常工作时间为54min；

（3）为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为216m．