Question

10．如圖所示是一款新研發(fā)的機(jī)器人，它的質(zhì)量為1.5kg，在水平地面行駛的最高速度可達(dá)到0.1m/s．（g取10N/kg）
（1）機(jī)器人受到的重力是多少？
（2）機(jī)器人靜止在水平地面上時(shí)，與地面的接觸面積是1×10^-3m²，此時(shí)它對水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）機(jī)器人在水平地面上以最高速度行駛時(shí)，受到的阻力是10N，此時(shí)牽引力的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道機(jī)器人的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出受到的重力；
（2）機(jī)器人靜止在水平地面上時(shí)對地面的壓力和自身的重力相等，又知道與地面的接觸面積即受力面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對水平地面的壓強(qiáng)；
（3）機(jī)器人在水平地面上以最高速度行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，牽引力和阻力是一對平衡力，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出此時(shí)牽引力的功率．

解答 解：（1）機(jī)器人受到的重力：
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N；
（2）機(jī)器人靜止在水平地面上時(shí)，對地面的壓力：
F_壓=G=15N，
對水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{15N}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.5×10⁴Pa；
（3）因機(jī)器人在水平地面上以最高速度行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，
所以，受到的牽引力：
F=f=10N，
此時(shí)牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=10N×0.1m/s=1W．
答：（1）機(jī)器人受到的重力是15N；
（2）機(jī)器人靜止在水平地面上時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)是1.5×10⁴Pa；
（3）機(jī)器人在水平地面上以最高速度行駛時(shí)，牽引力的功率是1W．

點(diǎn)評 本題考查了重力和壓強(qiáng)、功率的計(jì)算以及二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是功率公式P=Fv的應(yīng)用和知道水平面上物體的壓力等于自身的重力．