Question

【題目】隨著生活水平的提高，新型智能掃地機(jī)器人逐步進(jìn)入普通家庭，如圖是某型號(hào)掃地機(jī)器人，該機(jī)前置大半徑旋轉(zhuǎn)式雙邊刷，中設(shè)V型滾刷，后置拖布，集掃卷拖于一體，高效干凈；還具有定時(shí)預(yù)約清掃、智能遠(yuǎn)程操控、智能回歸充電等功能，其銘牌上的部分參數(shù)如下表，請(qǐng)解答下列有關(guān)問題．

工作電壓	15V
額定功率	30W
電池容量	2000mAh
充電時(shí)間	5h
平均速度	0.3m/s

（1）掃地機(jī)器人持續(xù)正常工作0.5h通過的路程是多少？
（2）掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是多大？
（3）如圖乙所示，當(dāng)機(jī)器人檢測(cè)到電池容量低至5%時(shí)會(huì)自動(dòng)返回充電，此時(shí)機(jī)器人剩余的電能是多少？

（4）若返回過程中剩余電池容量的20%用于克服阻力做功，機(jī)器人離充電座距離為60米時(shí)恰好能順利返回充電，則返回過程中受到的阻力是多大？

Answer 1

【答案】
（1）

解：已知掃地機(jī)器人持續(xù)正常工作時(shí)間，t=0.5h=0.5×3600s=1800s，速度v=0.3m/s，

故v= 得，s=vt=0.3m/s×1800s=540m；

（2）

解：由表格可得，P額=30w，U額=15V，

掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是：I= = =2A；

（3）

解：當(dāng)機(jī)器人檢測(cè)到電池容量低至5%時(shí)，機(jī)器人剩余的電能是：

W剩=5%W容=5%Q容U=5%×2000mAh×15V=5%×2000×10﹣3A×3600s×15V=5400J；

（4）

解：返回過程中剩余電池容量的20%用于克服阻力做功，

W有用=ηW剩=20%×5400J=1080J，

機(jī)器人離充電座距離為60米時(shí)恰好能順利返回充電，則返回過程中受到的阻力，

W有用=fs，則f= = =18N．

【解析】（1）已知掃地機(jī)器人持續(xù)正常工作0.5h，速度0.3m/s，利用速度公式變形可求路程；（2）已知額定功率和額定電壓，利用公式I= 可求；（3）已知電池的電能乘以5%就是剩余的電能；（4）機(jī)器人克服阻力做功W=fs，等于剩余電能的20%，列方程可解．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了電功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正確解答此題．