【題目】隨著生活品位的提升,玻璃房逐漸受到人們的青睞,這大玻璃窗戶的清潔可由如圖所示的“自動擦窗機器人”完成.某“自動擦窗機器人”的質(zhì)量為2kg,它的“腹部”有吸盤.當擦窗機器人的真空泵將吸盤內(nèi)的空氣向外抽出時,它能牢牢地吸在豎直玻璃上.(g取10N/kg)

(1)當擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時,摩擦力為 , 此時若真空泵繼續(xù)向外抽氣,則擦窗機器人受到的摩擦力(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(2)吸盤與玻璃的接觸面積為1.2×3m2 , 若吸盤在此面積上對玻璃的壓強為1.5×105pa,則吸盤對玻璃的壓力
(3)擦窗機器人豎直向下運動時,若真空泵繼續(xù)向外抽氣,則擦窗機器人受到的摩擦力(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(4)擦窗機器人在6s內(nèi)勻速豎直向下運動了0.6m,重力做功的功率是多大?

【答案】
(1)20N;不變
(2)180N
(3)變大
(4)擦窗機器人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)“擦窗機器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N,
“擦窗機器人”靜止時處于平衡狀態(tài),即受力平衡,在豎直方向上摩擦力和重力平衡,則摩擦力大小等于重力大小20N;
只要“擦窗機器人”在豎直玻璃上靜止,重力不變,摩擦力就不變;(2)由p= 得,吸盤對玻璃的壓力F=pS=1.5×105Pa×1.2×103m2=180N.(3)自動擦窗機器人豎直向下運動時,若真空泵繼續(xù)向外抽氣,墻對自動擦窗機器人的支持力增大,則自動擦窗機器人受到的摩擦力變大;
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解壓強的大小及其計算的相關(guān)知識,掌握壓強的計算公式及單位:公式:p =F/s ,p表示壓強,F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積壓力的單位是 N,面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡,記作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡單位很小,一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa),以及對功率的計算與測量的理解,了解功率的計算: P = W/tW 表示功,單位是焦(J). t表示時間 ,單位是秒(s) P表示功率,單位是瓦特(W)1 W= 1 J/s.

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