如圖為某款擦窗機器人,它憑藉其底部的真空泵在機身和玻璃之間形成低氣壓,牢牢地吸附在豎直玻璃上.請回答:(1)當...
問題詳情:
如圖為某款擦窗機器人,它憑藉其底部的真空泵在機身和玻璃之間 形成低氣壓,牢牢地吸附在豎直玻璃上.請回答:
(1)當它靜止在豎直玻璃上時,受到的摩擦力方向是 .
(2)擦窗機器人的擦試速度是4分鐘/米2,要擦完總面積為 3 米2的窗玻璃需要 分鐘.
(3)工作時擦窗機器人對玻璃的壓力為28牛,內外氣壓差達到800帕,求擦窗機器人與玻璃的接觸面積至少為多少平方米?
(4)擦窗機器人的總質量為1.2千克,工作時的實際功率為80瓦,它在豎直向上擦窗過程中有0.25%的電能用於克服重力做功.若窗户足夠高,持續豎直向上擦窗20分鐘,擦窗機器人可上升的最大高度為多少米?(取g=10牛/千克)
【回答】
【考點】86:壓強的大小及其計算;ED:功的計算公式的應用.
【分析】(1)物體靜止時處於平衡狀態,受到的力為平衡力;
(2)根據題意求出時間;
(3)根據公式p=求出面積的大小;
(4)根據W=Pt求出消耗的電能,從而求出克服重力所做的功,根據W=Gh求出高度.
【解答】解:(1)擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時,處於平衡狀態,豎直方向受到的重力和摩擦力是一對平衡力,故摩擦力的方向是豎直向上的;
(2)擦窗機器人的擦試速度是4分鐘/米2,要擦完總面積為 3 米2的窗玻璃需要的時間為:t=4分鐘/米2×3 米2=12分鐘;
(3)由p=得,擦窗機器人與玻璃的接觸面積為:S===0.035m2;
(4)機器人消耗的電能為:W電=P電t=80W×1200s=96000J;
克服重力所做的功為:W'=W電η=96000J×0.25%=240J;
機器人的重力為:G=mg=1.2kg×10N/kg=12N;
由W=Gh得上升的高度為:h===20m.
答:(1)豎直向上;(2)12;(3)擦窗機器人與玻璃的接觸面積至少為0.035m2;(4)擦窗機器人可上升的最大高度為20m.
知識點:八年級下
題型:計算題