Question

15．掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，正逐漸進(jìn)入我們的生活，掃地機(jī)器人具有主動(dòng)躲避障礙物，自動(dòng)吸塵，自動(dòng)返回充電等諸多功能，它的工作原理是通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使內(nèi)部氣體壓強(qiáng)變小，從而使雜物進(jìn)入吸塵器；掃地機(jī)器人在工作時(shí)，若電量不足，會(huì)自動(dòng)返回充電．小王在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)是試用時(shí)發(fā)現(xiàn)，該機(jī)器人在1min內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為18m，若它在運(yùn)動(dòng)中所受阻力為105N，此機(jī)器人清掃地面時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度為0.3m/s，一直保持這個(gè)速度清掃過(guò)程中動(dòng)能變大，（選填“變大”，“不變”或“變小”），此過(guò)程中機(jī)器人的水平推力所做的功的功率為31.5W．

Answer 1

分析 （1）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：流速越大，壓強(qiáng)越�。�
（2）利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算機(jī)器人清掃地面時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度；
（3）影響動(dòng)能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度；
（4）根據(jù)二力平衡得出推力大小，然后利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求解功率．

解答 解：（1）機(jī)器人吸塵的工作原理是流體流速大的地方壓強(qiáng)小，即通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)部壓強(qiáng)小于外部壓強(qiáng)，從而使雜物進(jìn)入吸塵器；
（2）機(jī)器人清掃地面時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{18m}{60s}$=0.3m/s；
（3）此機(jī)器人清掃地面時(shí)速度不變，但質(zhì)量變大，故清掃過(guò)程中動(dòng)能變大；
（4）機(jī)器人清掃地面時(shí)速度不變，則推力F=f=105N，
則功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=105N×0.3m/s=31.5W．
故答案為：壓強(qiáng)變��；0.3；變大；31.5W．

點(diǎn)評(píng) 此題以掃地機(jī)器人為載體綜合考查了流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，速度、功率的計(jì)算，動(dòng)能大小的影響因素，二力平衡條件及其應(yīng)用，是一道力學(xué)綜合題，但總體難度不大．