Question

【題目】俗話說(shuō)：科技要發(fā)展，全靠一個(gè)“懶”。掃地機(jī)器人（如圖所示）已經(jīng)成為居家生活的家用電器。它通過(guò)安裝在身體底部的三個(gè)輪子與地面接觸，清掃中利用軟毛刷和吸氣孔收集灰塵，遇到障礙物能夠自動(dòng)改變方向繼續(xù)行進(jìn)，某次機(jī)器人開始掃地1min后遇到障礙物旋轉(zhuǎn)20s，然后繼續(xù)掃地2min，總行駛路程為36m。已知機(jī)器人重38N，圓形身體半徑0.2m，三個(gè)輪子與地面接觸的總有效面積為2×10-4m2，行進(jìn)中受地面的摩擦阻力大小恒為10N，忽略灰塵質(zhì)量、毛刷支撐以及氣流的影響，取g=10N/kg。求：

（1）機(jī)器人清掃工作中對(duì)地面的壓強(qiáng)；

（2）若機(jī)器人某段時(shí)間以0.5m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，計(jì)算機(jī)器人該段時(shí)間內(nèi)牽引力的功率。

Answer 1

【答案】（1）1.9×105Pa（2）5W。

【解析】

(1)機(jī)器人對(duì)水平地面的壓力為：

F=G=38N；

機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)為：

p==1.9×105Pa

(2)因?yàn)闄C(jī)器人做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以牽引力與阻力平衡，

F牽=f=10N；

由P==Fv可得，機(jī)器人牽引力的功率為：

P=F牽v=10N×0.5m/s=5W。

答：(1)機(jī)器人清掃工作中對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.9×105Pa；

(2)機(jī)器人牽引力的功率為5W。