Question

【题目】随着生活水平的提高，新型智能扫地机器人逐步进入普通家庭，如图是某型号扫地机器人，该机前置大半径旋转式双边刷，中设V型滚刷，后置拖布，集扫卷拖于一体，高效干净；还具有定时预约清扫、智能远程操控、智能回归充电等功能，其铭牌上的部分参数如下表，请解答下列有关问题．

工作电压	15V
额定功率	30W
电池容量	2000mAh
充电时间	5h
平均速度	0.3m/s

（1）扫地机器人持续正常工作0.5h通过的路程是多少？
（2）扫地机器人正常工作时的电流是多大？
（3）如图乙所示，当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电，此时机器人剩余的电能是多少？

（4）若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力是多大？

Answer 1

【答案】
（1）

解：已知扫地机器人持续正常工作时间，t=0.5h=0.5×3600s=1800s，速度v=0.3m/s，

故v= 得，s=vt=0.3m/s×1800s=540m；

（2）

解：由表格可得，P额=30w，U额=15V，

扫地机器人正常工作时的电流是：I= = =2A；

（3）

解：当机器人检测到电池容量低至5%时，机器人剩余的电能是：

W剩=5%W容=5%Q容U=5%×2000mAh×15V=5%×2000×10﹣3A×3600s×15V=5400J；

（4）

解：返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，

W有用=ηW剩=20%×5400J=1080J，

机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力，

W有用=fs，则f= = =18N．

【解析】（1）已知扫地机器人持续正常工作0.5h，速度0.3m/s，利用速度公式变形可求路程；（2）已知额定功率和额定电压，利用公式I= 可求；（3）已知电池的电能乘以5%就是剩余的电能；（4）机器人克服阻力做功W=fs，等于剩余电能的20%，列方程可解．
【考点精析】本题主要考查了电功的计算的相关知识点，需要掌握电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正确解答此题．