Question

（12分）隨著生活品味的提升，玻璃房逐漸受到人們的青瞇，這大玻璃窗戶(hù)的清潔可由如圖所示的“自動(dòng)擦窗機(jī)器人”完成．某“自動(dòng)擦窗機(jī)器人”的質(zhì)量為2kg，它的“腹部”有吸盤(pán)．當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人的真空泵將吸盤(pán)內(nèi)的空氣向外抽出時(shí)，它能牢牢地吸在豎直玻璃上．（g取10N/kg）

（1）當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人在豎直玻璃板上靜止時(shí)，摩擦力為 N．此時(shí)若真空泵繼續(xù)向外抽氣，則自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力 （選填“變大”、“變小”或“不變”）．

（2）吸盤(pán)與玻璃的接觸面積為1.2×10﹣3m2，若吸盤(pán)在此面積上對(duì)玻璃的壓強(qiáng)為1.5×105Pa，則吸盤(pán)對(duì)玻璃的壓力是多大？

（3）自動(dòng)擦窗機(jī)器人豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，若真空泵繼續(xù)向外抽氣，則自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力 （選填“變大”、“變小”或“不變”）．

（4）自動(dòng)擦窗機(jī)器人在6s內(nèi)均速豎直向下運(yùn)動(dòng)了0.6m，重力做功的功率是多大？

 

Answer 1

（1）20；不變；（2）吸盤(pán)對(duì)玻璃的壓力為180N；（3）變大；（4）重力做功12J，重力做功功率2W．

【解析】

試題分析： （1）“擦窗機(jī)器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗機(jī)器人”靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，即受力平衡，所以在豎直方向上摩擦力和重力平衡，則摩擦力大小f=G=20N，根據(jù)二力平衡的條件只要“擦窗機(jī)器人”在豎直玻璃上靜止，重力不變，摩擦力就不變；

（2）由得，吸盤(pán)對(duì)玻璃的壓力F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N．

（3）自動(dòng)擦窗機(jī)器人豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到滑動(dòng)摩擦力的作用，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，若真空泵繼續(xù)向外抽氣，因?yàn)椴链皺C(jī)器人”對(duì)玻璃的壓力變大，所以摩擦力變大；

（4）擦窗機(jī)器人6s下降的高度h=s=0.6m，重力做功W=Gh=20N×0.6m=12J，

重力做功功率．

考點(diǎn)： 二力平衡的條件的應(yīng)用，影響互動(dòng)摩擦力大小的因素，功和功率的計(jì)算。