Question

【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？

Answer 1

【答案】
（1）不变
（2）解：由p= 可得，吸盘对玻璃的压力：

F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N

（3）解：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

【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；
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和功率的计算与测量是解答本题的根本，需要知道压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．