Question

10．如圖是我國自主研發(fā)的長航程極地漫游機(jī)器人．機(jī)器人約500Kg，裝有四條三角形履帶，每條履帶與地面的接觸面積約為0.1m²．2012年2月，首次在南極內(nèi)陸冰蓋完成了30km的勻速自主行走．求
（1）該機(jī)器人重力是多大？
（2）行走時阻力約為重力十分之一，牽引力是多少？
（3）該機(jī)器人靜止在水平冰面上時，對冰面的壓強(qiáng)為多少？

Answer 1

分析 （1）知道機(jī)器人的質(zhì)量，利用重力公式求機(jī)器人的重力；
（2）根據(jù)行走時阻力約為重力十分之一可求得阻力，因為勻速自主行走，牽引力等于阻力；
（3）因為該機(jī)器人靜止在水平冰面上，對地面的壓力等于重力，又知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式求機(jī)器人對冰面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）機(jī)器人的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
（2）由題可知，行走時的阻力：f=$\frac{1}{10}$G=$\frac{1}{10}$×5000N=500N，
因為機(jī)器人勻速自主行走，所以它受到的牽引力：F_牽=f=500N；
（3）機(jī)器人對水平冰面的壓力：F=G=5000N，
冰的受力面積S=4×0.1m²=0.4m²，
機(jī)器人對冰面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5000N}{0.4{m}^{2}}$=1.25×10⁴Pa．
答：（1）機(jī)器人重力為5000N．
（2）行走時阻力約為重力十分之一，牽引力是500N．
（3）該機(jī)器人靜止在水平冰面上時，對冰面的壓強(qiáng)為為1.25×10⁴Pa．

點評 本題考查了學(xué)生對重力公式和壓強(qiáng)公式的掌握和運用，用所學(xué)知識分析解決身邊的問題，計算時注意單位統(tǒng)一．