Question

【题目】如图是“擦窗机器人”，它的质量为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）机器人工作时，主机内部的气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．
（2）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”）
（3）吸盘与玻璃的接触面积为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N．

Answer 1

【答案】
（1）小于
（2）不变
（3）300
【解析】解：（1）机器人工作时，主机内部的气体流速大气压小，外面气体流速小，气压大，故主机内部的气压小于大气压而产生吸力（2）“擦窗机器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗机器人”静止时处于平衡状态，即受力平衡，在竖直方向上摩擦力和重力平衡，则摩擦力大小等于重力大小20N，只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，重力不变，摩擦力就不变；（3）由p= 得，吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×105Pa×2×10﹣3m2=300N． 所以答案是：（1）小于；（2）不变；（3）300．
【考点精析】关于本题考查的二力平衡条件的应用和压强的大小及其计算，需要了解二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线）；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）才能得出正确答案．