Question

【题目】随着生活品位的提升，玻璃房逐渐受到人们的青睐，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）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力为 ， 此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”）．
（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×﹣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 ．
（3）擦窗机器人竖直向下运动时，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”）．
（4）擦窗机器人在6s内匀速竖直向下运动了0.6m，重力做功的功率是多大？

Answer 1

【答案】
（1）20N；不变
（2）180N
（3）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P= = =2W

【解析】解：（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，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；（2）由p= 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，若真空泵继续向外抽气，墙对自动擦窗机器人的支持力增大，则自动擦窗机器人受到的摩擦力变大；
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识，掌握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），以及对功率的计算与测量的理解，了解功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．