Question

【题目】阅读短文，回答问题：

扫地机器人

扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图所示。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒，其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。

表一：

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。证明吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。

表二：

（1）机器人工作时，主机内部的气压_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为_____cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）

（2）下列说法中错误的是_____

A．地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不易清扫

B．采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦

C．机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤

D．当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好

（3）该机器人正常工作时的电流为_________A；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。

（4）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为_____%；上述风量下，10min内通过吸尘电机提出的空气质量为_____kg．（取ρ空气=1.3kg/m3）

Answer 1

【答案】 小于 17 D 2.5 48 33 11.7

【解析】解：（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小可知，机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。

由得，超声波从发射到收到回波所通过的总路程：

s总=vt=340m/s×0.001s=0.34m，

则其发射超声波时与障碍物间的距离：

；

（2）A．地面有静电时，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以轻小物体会吸附在地板上而不易清扫，故A正确；

B．采用凸凹材质的轮皮，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大机器人与地面间的摩擦，故B正确；

C．为了保护听力，应控制噪声不超过90dB，机器人工作时发出的声音小于50dB，所以不会对人的听力造成损伤，故C正确；

D．当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，其将直接穿过而不产生任何回波，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，于是也就无法做出减速的工作了，所以不能使用红外线感应器，使用超声波感应器较好，故D错误。

故选D。

（3）由P=IU得，机器人正常工作时的电流：

。

充满电后的电池容量Q1=2500mAh，下一次自动充电前的电池容量Q2=ηQ1=20%×2500mAh=500mAh，

消耗的电池容量Q=Q1﹣Q2=2500mAh﹣500mAh=2000mAh，

正常工作时的电流I=2.5A=2500mA，

由得，连续正常工作的最长时间：；

（4）由表格中数据可知，吸入功率等于真空度与风量的乘积，

当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率：

P吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W，

此时其效率：；

当风量为0.015m3/s时，t=10min=600s，则通过吸尘电机提出的空气体积：

V=0.015m3/s×600s=9m3，

由得，通过吸尘电机提出的空气质量：

m=ρ空气V=1.3kg/m3×9m3=11.7kg。