Question

10．如图所示是一款新研发的机器人，它的质量为1.5kg，在水平地面行驶的最高速度可达到0.1m/s．（g取10N/kg）
（1）机器人受到的重力是多少？
（2）机器人静止在水平地面上时，与地面的接触面积是1×10^-3m²，此时它对水平地面的压强是多少？
（3）机器人在水平地面上以最高速度行驶时，受到的阻力是10N，此时牵引力的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道机器人的质量，根据G=mg求出受到的重力；
（2）机器人静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，又知道与地面的接触面积即受力面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出对水平地面的压强；
（3）机器人在水平地面上以最高速度行驶时处于平衡状态，牵引力和阻力是一对平衡力，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出此时牵引力的功率．

解答 解：（1）机器人受到的重力：
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N；
（2）机器人静止在水平地面上时，对地面的压力：
F_压=G=15N，
对水平地面的压强：
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{15N}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.5×10⁴Pa；
（3）因机器人在水平地面上以最高速度行驶时处于平衡状态，
所以，受到的牵引力：
F=f=10N，
此时牵引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=10N×0.1m/s=1W．
答：（1）机器人受到的重力是15N；
（2）机器人静止在水平地面上时对水平地面的压强是1.5×10⁴Pa；
（3）机器人在水平地面上以最高速度行驶时，牵引力的功率是1W．

点评 本题考查了重力和压强、功率的计算以及二力平衡条件的应用，关键是功率公式P=Fv的应用和知道水平面上物体的压力等于自身的重力．