Question

18．隨著經(jīng)濟發(fā)展，人們生活水平的逐漸提高，掃地機器人逐步進入普通家庭．掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電座充電等諸多智能功能．如圖是某款掃地機器人及銘牌上的部分參數(shù)，請回答下列有關(guān)問題：
（1）機器人吸塵的工作原理是流體的流速越大，壓強越小，從而使雜物進人吸塵器．
（2）電池容量“2000mAh”是指當工作電流為2000mA，能持續(xù)供電1小時．若充滿電后所有電量用于掃地，則可供機器人持續(xù)正常工作多少時間？
（3）機器人的供電系統(tǒng)設(shè)有自動充電功能，當檢測到電池容量低至10%時會自動返回充電．若返回過程中受到的阻力為20N，為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠為多少米？（剩余電池容量的40%用于提供克服阻力做功）

項目	指標參數(shù)
工作電壓	15V
功率	30W
電池容量	2000mAh

Answer 1

分析 （1）流體壓強與流速的關(guān)系：流速越大，壓強越小．
（2）先利用W=UIt求出電池的能量，再利用公式P=$\frac{W}{t}$的變形公式，可求出持續(xù)工作的時間．
（3）先計算電源用來克服阻力提供的能量，由克服阻力做的功，求出可以行駛的距離．

解答 解：（1）高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把空氣排出風機，同時使外部空氣和灰塵不斷地補充進風機，吸塵器就能“吸塵”了，其原理利用了流體流速大的地方壓強�。�
（2）電池的容量為W=UIt=15V×2A×3600s=108000J，
由P=$\frac{W}{t}$得：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{108000J}{30W}$=3600s=1h；
（3）克服摩擦力做到功為：
W=UIt=15V×2A×3600s×10%×40%=4320J；
根據(jù)W=Fs得：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{4320J}{20N}$=216m；
答：（1）流體的流速越大，壓強越��；
（2）可供機器人持續(xù)正常工作1h；
（3）需要充電時離充電座最遠為216m．

點評 本題涉及的物理知識多，難度較大，有力學知識力的平衡、力做功等知識點，一環(huán)扣一環(huán)，這類題能讓學生對各物理量有一個整體性的掌握，有點難度，學生要熟練掌握物理公式，并靈活的運用到計算中去．