Question

11．愈來愈多服務(wù)型機(jī)器人悄悄進(jìn)入人類生活中，如圖甲所示機(jī)器人，質(zhì)量為30kg，對(duì)水平地面壓強(qiáng)不超過10⁴Pa，機(jī)器人在水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受推力與速度關(guān)系如圖乙所示．（g取l0N/kg）． 求：
（1）該機(jī)器人的重力；
（2）該機(jī)器人與水平地面的接觸面積至少多少m²；
（3）該機(jī)器人在水平地面上以0.6m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)10s，水平推力做多少功．

Answer 1

分析 （1）已知質(zhì)量，利用G=mg計(jì)算該機(jī)器人的重力；
（2）機(jī)器人對(duì)水平地面的壓力等于其自身重力，又知壓強(qiáng)大小，利用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算該機(jī)器人與水平地面的接觸面積；
（3）該機(jī)器人在水平地面上以0.6m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)10s，水平推力做多少功．

解答 解：（1）該機(jī)器人的重力：
G=mg=30kg×10N/kg=300N；
（2）機(jī)器人對(duì)水平地面的壓力：
F_壓=G=300N，
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得，計(jì)算該機(jī)器人與水平地面的接觸面積：
S=$\frac{F}{p}$=$\frac{300N}{1{0}^{4}Pa}$=0.03m²；
（3）由圖可知，該機(jī)器人在水平地面上以0.6m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平推力F=300N，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的距離：
s=vt=0.6m/s×10s=6m，
則水平推力做功：
W=Fs=300N×6m=1800J．
答：（1）該機(jī)器人的重力為300N；
（2）該機(jī)器人與水平地面的接觸面積至少為0.03m²；
（3）該機(jī)器人在水平地面上以0.6m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)10s，水平推力做1800J的功．

點(diǎn)評(píng) 此題考查重力、壓強(qiáng)、功的計(jì)算，解答此題關(guān)鍵有二：已知知道機(jī)器人對(duì)水平地面的壓力等于其自身重力；而是從圖中得出水平推力的大小．