Question

14．我市某些餐厅用只能机器人送餐，送餐机器人的部分参数如表所示．

功能	迎宾、送餐等
质量	50kg
移动速度	0.2～0.6m/s
电池容量	12Ah
功率	最大功率100W
工作电压	24V
最大送餐质量	15kg

（1）机器人身上有感应红外线新奇的接收器，以便接受信息，则该接收器相当于反射弧中的感受器．
（2）机器人底盘的轮子与水平地面接触的总面积为0.01米²，求机器人水平运送3千克物体（含餐盘）时，对地面产生的压强；
（3）如果该机器人以最大功率在水平地面上以0.4米/秒的速度匀速前进10秒，求机器人行进过程中受到地面对它的阻力．

Answer 1

分析 （1）神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器．
（2）机器人水平运送3kg物体（含餐盘）时，对地面产生的压力等于物体与机器人的总重力，利用G=mg求出，再利用p=$\frac{F}{S}$压强；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算牵引力，然后利用二力平衡条件可得阻力．

解答 解：（1）机器人身上有感应红外线新奇的接收器，以便接受信息，该接收器相当于反射弧中的感受器；
（2）机器人水平运送3kg物体（含餐盘）时，对地面产生的压力：
F=G=（m_车+m_物）g=（50kg+3kg）×10N/kg=530N，
对地面产生的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{530N}{0.01{m}^{2}}$=5.3×10⁴Pa；
（3）因为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，
所以，机器人以最大功率在水平地面上匀速前进时受到的牵引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{100W}{0.4m/s}$=250N，
机器人行进过程中受到地面对它的阻力：
f=F=250N．
答：（1）感受器；
（2）机机器人水平运送3千米物体（含餐盘）时，对地面产生的压强为5.3×10⁴Pa；
（3）如机器人行进过程中受到地面对它的阻力为250N．

点评 这是一道跨学科题目，也是一道综合性较强的题目，主要考查重力、压强的大小及其计算，功率推导公式及二力平衡条件的应用，关键是知道机器人水平运送3kg物体（含餐盘）时，对地面产生的压力等于物体与机器人的总重力．