Question

19．送餐機(jī)器人是智能商務(wù)電器的一種．正逐漸進(jìn)入我們的生活，如圖所示，是張家界中商廣場(chǎng)出現(xiàn)的一款．該機(jī)器人在1min內(nèi)沿直線勻速移動(dòng)的距離為18m，若它在移動(dòng)中所受阻力為200N，其他部分參數(shù)如表，請(qǐng)你：

身高	160cm
體重	50Kg
續(xù)航時(shí)間	12h
托盤(pán)承受重力	5Kg
與地面接觸面積	10-2m2

（1）畫(huà)出其未服務(wù)靜止時(shí)所受力的示意圖．
（2）求出其未服務(wù)靜止時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）此機(jī)器人在送餐服務(wù)時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度為多大？
（4）此機(jī)器人1min送餐服務(wù)過(guò)程中克服阻力所做的功及功率分別是多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表格可知機(jī)器人的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求重力，機(jī)器人處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)），受力平衡，所以此時(shí)機(jī)器人對(duì)地面的壓力等于其重力；
（2）已知與地面的接觸面積，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$求出它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（3）利用v=$\frac{s}{t}$即可求出運(yùn)動(dòng)的速度；
（4）根據(jù)W=Fs求克服阻力所做的功，利用P=$\frac{W}{t}$即求出功率．

解答 解：（1）機(jī)器人的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N；
機(jī)器人受重力和地面對(duì)它的支持力，由于處于靜止?fàn)顟B(tài)，則所受重力與支持力為一對(duì)平衡力；
機(jī)器人受力示意圖如下圖：

（2）機(jī)器人靜止時(shí)壓力F=G=500N，
則對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{500N}{1{0}^{-2}{m}^{2}}$=5×10⁴Pa；
（3）機(jī)器人在送餐服務(wù)時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{18m}{60s}$=0.3m/s；
（4）機(jī)器人送餐服務(wù)過(guò)程中克服阻力所做的功：W=fs=200N×18m=3.6×10³J，
做功功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{3}J}{60s}$=60W．
答：（1）如上圖．
（2）其未服務(wù)靜止時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是5×10⁴Pa；
（3）此機(jī)器人在送餐服務(wù)時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度為0.3m/s；
（4）此機(jī)器人1min送餐服務(wù)過(guò)程中克服阻力所做的功及功率分別是3.6×10³J、60W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查受力分析和壓力、壓強(qiáng)、功、功率的計(jì)算，同時(shí)注意物體靜止時(shí)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，做受力的示意圖時(shí)標(biāo)出力的大�。�