Question

【題目】如圖甲所示的地面清潔機(jī)器人，質(zhì)量為3kg，要求對(duì)水平地面壓強(qiáng)不超過(guò)3000Pa，機(jī)器人在水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受推力與速度關(guān)系如圖乙所示．（g取10N/kg）．求：

（1）該機(jī)器人與水平地面的接觸面積至少多少m2？

（2）該機(jī)器人所提供的水平推力為300N時(shí)，勻速直線運(yùn)動(dòng)2s能通過(guò)多遠(yuǎn)路程？此時(shí)水平推力做了多少功？

（3）該機(jī)器人在水平地面上以0.5m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平推力的功率是多大？

Answer 1

【答案】（1）0.01m2；（2）36J；（3）75W

【解析】

試題分析：（1）該機(jī)器人與水平地面的壓力：F壓=G=mg=3kg×10N/kg=30N，由p=F/S可得，該機(jī)器人與水平地面的最小接觸面積：S=F壓/P=30N/3000Pa=0.01m2；（2）由圖象可知，該機(jī)器人所提供的水平推力為300N時(shí)的速度v=0.6m/s，由v=s/t可得，勻速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)的路程：s=vt=0.6m/s×2s=1.2m，此時(shí)水平推力做的功：W=Fs=300×1.2m=36J；（3）由圖象可知，該機(jī)器人在水平地面上以0.5m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力F′=150N，則水平推力的功率：P=F′v′=150N×0.5m/s=75W。