Question

【题目】如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，要求对水平地面压强不超过3000Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示．（g取10N/kg）．求：

（1）该机器人与水平地面的接触面积至少多少m2？

（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动2s能通过多远路程？此时水平推力做了多少功？

（3）该机器人在水平地面上以0．5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？

Answer 1

【答案】（1）0．01（2）1．2m 360J（3）75W

【解析】试题分析：（1）该机器人与水平地面的压力：F压=G=mg=3kg×10N/kg=30N，由p=F/S可得，该机器人与水平地面的最小接触面积：S=F压/p=30N/3000Pa=0．01m2；

（2）由图象可知，该机器人所提供的水平推力为300N时的速度v=0．6m/s，由v=s/t可得，匀速直线运动通过的路程：s=vt=0．6m/s×2s=1．2m，此时水平推力做的功：W=Fs=300N×1．2m=360J；

（3）由图象可知，该机器人在水平地面上以0．5m/s速度匀速直线运动时的推力F′=150N，则水平推力的功率：P=F′v′=150N×0．5m/s=75W。