Question

13．如图所示是我国自主研发的极地漫游机器人，质量为5t，装有四条三角形履带，每条履带与水平地面的接触面积约为1000cm²．试计算：（g取10N/kg）
（1）机器人静止时对水平路面的压力和压强：
（2）机器人在某水平路面上匀速行驶480m，若在上述过程中该机器人受到水平方向的阻力为自重的0.1倍，求牵引力在此路段所做的功．

Answer 1

分析 （1）机器人静止时对水平路面的压力等于自身的重力，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为四条三角形履带与水平地面的接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出压强；
（2）机器人匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f=0.1G求出牵引力的大小，根据W=Fs求出牵引力在此路段所做的功．

解答 解：（1）机器人静止时对水平路面的压力：
F=G=mg=5×10³kg×10N/kg=5×10⁴N，
机器人静止时对水平路面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5×1{0}^{4}N}{1000×1{0}^{-4}{m}^{2}×4}$=1.25×10⁵Pa；
（2）因机器人匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，牵引力的大小：
F=f=0.1G=0.1×5×10⁴N=5×10³N，
牵引力在此路段所做的功：
W=Fs=5×10³N×480m=2.4×10⁶J．
答：（1）机器人静止时对水平路面的压力为5×10⁴N，压强为1.25×10⁵Pa；
（2）牵引力在此路段所做的功为2.4×10⁶J．

点评 本题考查了压力、压强、牵引力和功的计算，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．