Question

18．武汉人民生活质量在提高，住房的玻璃窗也变得越来越大．大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成．某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘．当自动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）当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力为20N．此时若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10^-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180N．
（3）自动擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）根据压强定义式的变形公式F=pS可求压力；
（3）根据影响滑动摩擦力大小的因素分析摩擦力的变化．

解答 解：
（1）“擦窗机器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗机器人”静止时处于平衡状态，即受力平衡，在竖直方向上摩擦力和重力平衡，则摩擦力大小等于重力大小20N，只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，重力不变，摩擦力就不变；
（2）由p=$\frac{F}{S}$得，吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×10⁵Pa×1.2×10^-3m²=180N；
（3）自动擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，自动擦窗机器人对玻璃的压力增大，自动擦窗机器人受到的摩擦力会摩擦力变大．
故答案为：（1）20；不变；（2）180N；（3）变大．

点评 本题考查了二力平衡的特点及对压强公式、重力公式、影响摩擦力大小因素的掌握．物体在平衡状态下受平衡力，找出平衡力是解题关键．