Question

（12分）随着生活品味的提升，玻璃房逐渐受到人们的青眯，这大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成．某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘．当自动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）当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力为 N．此时若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2，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多大？

（3）自动擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

（4）自动擦窗机器人在6s内均速竖直向下运动了0.6m，重力做功的功率是多大？

 

Answer 1

（1）20；不变；（2）吸盘对玻璃的压力为180N；（3）变大；（4）重力做功12J，重力做功功率2W．

【解析】

试题分析： （1）“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，所以在竖直方向上摩擦力和重力平衡，则摩擦力大小f=G=20N，根据二力平衡的条件只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，重力不变，摩擦力就不变；

（2）由得，吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N．

（3）自动擦窗机器人竖直向下运动时，自动擦窗机器人受到滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，若真空泵继续向外抽气，因为擦窗机器人”对玻璃的压力变大，所以摩擦力变大；

（4）擦窗机器人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．

考点： 二力平衡的条件的应用，影响互动摩擦力大小的因素，功和功率的计算。