Question

13．如图所示是“擦窗机器人”，它的“腹部”有吸盘．当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．
（1）机器人工作时，主机内部的气压小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，而使吸盘吸附在玻璃上．
（2）工作过程发现窗户擦的不干净，于是用真空泵又向外多抽几次气，擦窗机器人在竖直玻璃板上移动时，受到的摩擦力跟抽气前相比变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）吸盘与玻璃的接触面积为2×10^-3m²，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×10⁵Pa，则吸盘对玻璃的压力是300N．

Answer 1

分析 （1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小；
（2）首先要明确静止和匀速下滑时，物体都处于平衡状态，受平衡力，只要找出哪两个力是平衡力，然后根据平衡力的特点解题就可．
（3）根据压强定义式的变形公式F=pS可求压力．

解答 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．
（2）当自动擦窗机器人在竖直方向运动时，若真空泵继续向外抽气，接触面粗糙程度不变，压力增大时，物体所受的滑动摩擦力增大．
（3）由p=$\frac{F}{S}$得，吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×10⁵Pa×2×10^-3m²=300N．
故答案为：（1）小于；（2）不变；（3）300．

点评 本题考查了流体压强和流速的关系、二力平衡的特点及对压强公式的应用．物体在平衡状态下受平衡力，找出平衡力是解题关键．