Question

11．如图所示某款“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．求：
（1）当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力为多大？
（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10^-3m²，若吸盘对玻璃的压力为180N，则吸盘在此面积上对玻璃的压强多大？当自动擦窗机器人在竖直向下运动时，继续使
用真空泵向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力会怎样变化？

Answer 1

分析 （1）首先要明确静止和匀速下滑时，物体都处于平衡状态，受平衡力，只要找出哪两个力是平衡力，然后根据平衡力的特点解题就可．
（2）根据p=$\frac{F}{S}$计算压强大小；
根据影响滑动摩擦力大小的因素分析摩擦力的变化．

解答 解：（1）机器人的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N
又物体静止在竖直玻璃上，所以摩擦力与重力平衡，则f=G=20N
（2）机器人对玻璃板的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{180N}{1.2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa
自动擦窗机器人在竖直向下运动，用真空泵向外抽气，则其水平方向的合力增大，对玻璃的压力增大，自动擦窗机器人受到的摩擦力会摩擦力变大．
答：（1）当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力为20N；
（2）吸盘对玻璃的压强为1.5×10⁵Pa；自动擦窗机器人受到的摩擦力会变大．

点评 本题考查了二力平衡的特点及对压强公式、重力公式、影响摩擦力大小因素掌握．物体在平衡状态下受平衡力，找出平衡力是解题关键．