Question

如圖甲所示為一款能自動(dòng)清掃地面的掃地機(jī)器人。機(jī)器人通過電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流，將灰塵、雜物吸入集塵盒；其防滑輪皮采用凸凹材質(zhì)制成；底部安裝有塑料刷，用于清掃吸附在地板上的灰塵及輕小物體；前端裝有感應(yīng)器，通過發(fā)射、接收超聲波或紅外線來偵測(cè)障礙物。當(dāng)剩余電量減為電池容量的20%時(shí)，機(jī)器人會(huì)主動(dòng)尋找充電器充電。表一為某掃地機(jī)器人的部分參數(shù)。電池容量指放電電流與放電總時(shí)間的乘積。

表一：

機(jī)器人中吸塵電機(jī)的吸入功率是衡量其優(yōu)劣的重要參數(shù)，測(cè)得某吸塵電機(jī)的吸入功率與真空度、風(fēng)量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表二。真空度指主機(jī)內(nèi)部氣壓與外界的氣壓差。風(fēng)量指單位時(shí)間內(nèi)通過吸塵電機(jī)排出的空氣體積。吸塵電機(jī)吸入功率與輸入功率的比值叫做效率。

表二：

（1）機(jī)器人工作時(shí)，主機(jī)內(nèi)部的氣壓 （選填“大于”、“小于”或“等于”）大氣壓而產(chǎn)生吸力。若該機(jī)器人向障礙物垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)過0．001s收到回波，則其發(fā)射超聲波時(shí)與障礙物間的距離為 cm。（設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s）

（2）該機(jī)器人正常工作時(shí)的電流為 A；充滿電后至下一次自動(dòng)充電前能夠連續(xù)正常工作的最長時(shí)間為 min。

（3）由表二數(shù)據(jù)可知，當(dāng)風(fēng)量為0．015m3/s時(shí)，若吸塵電機(jī)的輸入功率為25W，此時(shí)其效率為 %；上述風(fēng)量下，10min內(nèi)通過吸塵電機(jī)排出的空氣質(zhì)量為 kg。（取ρ空氣=1．3kg/m3）

（4）光敏電阻是制作灰塵傳感器的常用元件。圖乙為某機(jī)器人中吸塵電機(jī)內(nèi)部的光敏電阻的控制電路，兩端總電壓U0恒定（U0<12V），RG為光敏電阻，其阻值隨空氣透光程度的變化而變化，R0為定值電阻。當(dāng)光敏電阻分別為6Ω和18Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)分別為4．5V和2．25V，則R0 = Ω。

（5）若機(jī)器人1秒鐘消耗的電能中有40 %用于克服摩擦力做功。已知集塵盒空置時(shí)，機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力為16N，查閱資料顯示摩擦力與壓力成正比，則達(dá)到最大集塵量時(shí)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的速度為多少？（寫出必要計(jì)算步驟）

Answer 1