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扫地机器人

扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图甲。

机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。

表一:

额定工作电压

12V

额定功率

30W

电池容量

2500mAh

工作噪音

<50dB

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。明证尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。

表二:

真空度(Pa)

400

450

500

550

600

风量(m3/s)

0.025

0.02

0.017

0.015

0.013

吸入功率(W)

10.00

9.00

8.50

7.80

(1)机器人工作时,主机内部的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为 cm。(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)

(2)下列说法中错误的是

A.地面有静电时,轻小物体会吸附在地板上而不易清扫

B.采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的摩擦

C.机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤

D.当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用红外线感应器效果较好

(3)该机器人正常工作时的电流为 A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min。

(4)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为

%;上述风量下,10min内通过吸尘电机提出的空气质量为 kg。(取ρ空气=1.3kg/m3

(5)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路,电源电压U0恒定,RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为6V和3V,则R0= Ω;为监测空气的透光程度,现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值(R0+RG),则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。


一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线MN为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,哪一侧更粗糙?同学们进行了研究。

(1)①小华将滑块放木板上,通过细线和固定的测力计相连,如图甲。水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F和F,若F>F,则木板的        侧更粗糙,实验时          (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。

②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则木板         侧更粗糙。

(2)小明用图乙实验装置,进行如下操作:

A.将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点,另一端分别与同一滑块接触。

B.移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块越过MN但不滑离木板。

C.分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2

小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度,小华提出疑义。

①为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断,请指出小明实验中存在的问题是         

②简述改进方法:                                                              

(3)小红使滑块分别从左右两侧滑上木板,测出滑块运动的速度,作出滑块从两端分别运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图线如图丙,则图线         (选填“a”或“b”)所对应的接触面更粗糙,判断的依据是                                   。

 0  155057  155065  155071  155075  155081  155083  155087  155093  155095  155101  155107  155111  155113  155117  155123  155125  155131  155135  155137  155141  155143  155147  155149  155151  155152  155153  155155  155156  155157  155159  155161  155165  155167  155171  155173  155177  155183  155185  155191  155195  155197  155201  155207  155213  155215  155221  155225  155227  155233  155237  155243  155251  235360 

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