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【题目】如图所示,“擦窗机器人”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)

(1)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力 (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多大?

(3)擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s,它克服摩擦力做功的功率是多大?

【答案】(1)不变;

(2)吸盘对玻璃的压力是180N;

(3)它克服摩擦力做功的功率是2W.

【解析】解:(1)“擦窗机器人”的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N;

因为“擦窗机器人”处于静止状态,所以竖直方向上的摩擦力和重力平衡,则摩擦力f=G=20N;

若真空泵继续向外抽气,“擦窗机器人”仍然处于静止状态,由于吸盘内部的空气重力非常小,则机器人的重力不变,所以机器人受到的摩擦力不变;

(2)由p=可得,吸盘对玻璃的压力:

F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N;

(3)擦窗机器人8s通过的路程:s=vt=0.1m/s×8s=0.8m,

克服摩擦力做的功:W=fs=20N×0.8m=16J,

克服摩擦力做功的功率:P===2W.

答:(1)不变;

(2)吸盘对玻璃的压力是180N;

(3)它克服摩擦力做功的功率是2W.

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