Question

15．掃地機器人是智能家用電器的一種，正逐漸進入我們的生活，掃地機器人具有主動躲避障礙物，自動吸塵，自動返回充電等諸多功能，它的工作原理是通過電動機轉(zhuǎn)動使內(nèi)部氣體壓強變小，從而使雜物進入吸塵器；掃地機器人在工作時，若電量不足，會自動返回充電．小王在室內(nèi)運動場是試用時發(fā)現(xiàn)，該機器人在1min內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為18m，若它在運動中所受阻力為105N，此機器人清掃地面時運動的速度為0.3m/s，一直保持這個速度清掃過程中動能變大，（選填“變大”，“不變”或“變小”），此過程中機器人的水平推力所做的功的功率為31.5W．

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）利用v=$\frac{s}{t}$計算機器人清掃地面時運動的速度；
（3）影響動能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度；
（4）根據(jù)二力平衡得出推力大小，然后利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求解功率．

解答 解：（1）機器人吸塵的工作原理是流體流速大的地方壓強小，即通過電機轉(zhuǎn)動時內(nèi)部壓強小于外部壓強，從而使雜物進入吸塵器；
（2）機器人清掃地面時運動的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{18m}{60s}$=0.3m/s；
（3）此機器人清掃地面時速度不變，但質(zhì)量變大，故清掃過程中動能變大；
（4）機器人清掃地面時速度不變，則推力F=f=105N，
則功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=105N×0.3m/s=31.5W．
故答案為：壓強變��；0.3；變大；31.5W．

點評 此題以掃地機器人為載體綜合考查了流體壓強和流速的關(guān)系，速度、功率的計算，動能大小的影響因素，二力平衡條件及其應(yīng)用，是一道力學(xué)綜合題，但總體難度不大．