题目内容
17．
随着生活水平的提高，新型智能扫地机器人逐步进入普通家庭，如图是某型号扫地机器人，该机前置大半径旋转式双边刷，中设V型滚刷，后置拖布，集扫卷拖于一体，高效干净；还具有定时预约清扫、智能远程操控、智能回归充电等功能，其铭牌上的部分参数如下表，请解答下列有关问题． | 工作电压 | 15V |
| 额定功率 | 30W |
| 电池容量 | 2000mAh |
| 充电时间 | 5h |
| 平均速度 | 0.3m/s |
（2）扫地机器人正常工作时的电流是多大？
（3）如图乙所示，当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电，此时机器人剩余的电能是多少？
（4）若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力是多大？
分析 （1）已知扫地机器人持续正常工作0.5h，速度0.3m/s，利用速度公式变形可求路程；
（2）已知额定功率和额定电压，利用公式I=$\frac{P}{U}$可求；
（3）已知电池的电能乘以5%就是剩余的电能；
（4）机器人克服阻力做功W=fs，等于剩余电能的20%，列方程可解．
解答 解：（1）已知扫地机器人持续正常工作时间，t=0.5h=0.5×3600s=1800s，速度v=0.3m/s，
故v=$\frac{s}{t}$得，s=vt=0.3m/s×1800s=540m；
（2）由表格可得，P额=30w，U额=15V，
扫地机器人正常工作时的电流是：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{30w}{15V}$=2A；
（3）当机器人检测到电池容量低至5%时，机器人剩余的电能是：
W剩=5%W容=5%Q容U=5%×2000mAh×15V=5%×2000×10-3A×3600s×15V=5400J；
（4）返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，
W有用=ηW剩=20%×5400J=1080J，
机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力，
W有用=fs，则f=$\frac{{W}_{有用}}{s}$=$\frac{1080J}{60m}$=18N．
答：（1）扫地机器人持续正常工作0.5h通过的路程是540m；
（2）扫地机器人正常工作时的电流是2A；
（3）如图乙所示，当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电，此时机器人剩余的电能是5400J；
（4）若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力是18N．
点评 本题主要考查了速度、电功率公式、电流的定义式、电功公式、效率公式的综合应用，理解电池容量的含义和效率公式的应用是关键，是一道综合题．
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