Question

【题目】如图所示是“擦窗机器人”，它的质量为2kg，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（g取10N/kg）。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；当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；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___________N；擦窗机器人以0．2m/s的速度匀速竖直向下运动，重力做功的功率是___________W。

Answer 1

【答案】小于 不变 300 4

【解析】

由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小可知，擦窗机器人在工作时，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；“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；由p=得，吸盘对玻璃的压力F=Ps=1.5×105Pa×2×10-3m2=300N；擦窗机器人重力做功功率P===Fv=Gv=20N×0.2m/s=4W。