Question

【題目】隨著科技的進步，人們的生活也越來越智能化，如圖所示是小明家新采購的擦窗機器人，可以代替人工完成對窗戶的清潔工作，機器人的“腹部”有吸盤，當它的真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時，就能牢牢的吸在豎直的玻璃上。（g取10N/kg）求：

（1）真空泵將吸盤內的空氣抽出，由于________的作用，擦窗機器人被“吸”在玻璃上。當他靜止在豎直玻璃上時，受到的摩擦力方向是________。

（2）若機器人吸盤與玻璃的接觸面積為60cm2，吸盤對玻璃的壓力為180N，求吸盤對玻璃的壓強_____

（3）某自動擦窗機器人的質量為1.8kg，工作時的實際功率為90W，它在豎直方向上擦窗的過程中有0.25%的能量用于克服重力做功。若窗戶足夠高，持續豎直向上擦窗20min，擦窗機器人可上升的最大高度為_____米?

Answer 1

【答案】大氣壓強 豎直向上 3×104Pa 15

【解析】

(1)[1]大氣壓是存在的，大氣向各個方向都有壓強，真空泵將吸盤內的空氣抽出，由于大氣壓的作用，擦窗機器人被“吸”在玻璃上。

[2]當它靜止在豎直玻璃上時，在豎直方向上對它進行受力分析知：受到豎直向下的重力和玻璃對機器人豎直向上的靜摩擦力。

(2)[3]機器人吸盤與玻璃的接觸面積為60cm2，吸盤對玻璃的壓力為180N，則吸盤對玻璃的壓強

(3)[4]機器人工作時所消耗的總能量

機器人克服重力所做的功

則機器人可上升的高度