Question

9．如圖所示是我國自主研發(fā)的極地漫游機(jī)器人，質(zhì)量為5t，裝有四條三角形履帶，每條履帶與水平地面的接觸面積約為1000cm²．試計(jì)算：（g取10N/kg）
（1）機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力和壓強(qiáng)：
（2）機(jī)器人在某水平路段沿直線勻速行駛480m耗時(shí)2min，求機(jī)器人行駛的平均速度：
（3）若在上述過程中該機(jī)器人受到水平方向的阻力為自重的0.1倍，求牽引力在此路段所做的功．

Answer 1

分析 （1）在水平地面上的物體，對(duì)地面的壓力等于其所受的重力，則F=G=mg．根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)速度公式v=$\frac{s}{t}$求出機(jī)器人行駛的平均速度；
（3）已知f=0.1G，機(jī)器人在水平路段上勻速行駛，受到的牽引力等于阻力，知道行駛的路程，根據(jù)公式W=Fs求出牽引力在此路段所做的功．

解答 解：
（1）機(jī)器人的質(zhì)量m=5t=5×10³kg，
機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力：
F=G=mg=5×10³kg×10N/kg=5×10⁴N；
受力面積S=1000cm²×4=4000cm²=0.4m²，
機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5×1{0}^{4}N}{0.4{m}^{2}}$=1.25×10⁵Pa；
（2）由題知s=480m，t=2min=120s，
機(jī)器人行駛的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{480m}{120s}$=4m/s；
（3）因?yàn)樵摍C(jī)器人在某水平路段勻速直線行駛，
所以牽引力F=f=0.1G=0.1×=5×10⁴N=5×10³N；
牽引力在此路段所做的功：
W=Fs=5×10³N×480m=2.4×10⁶J．
答：（1）機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力和壓強(qiáng)分別為5×10⁴N、1.25×10⁵Pa；
（2）機(jī)器人行駛的平均速度為4m/s：
（3）牽引力在此路段所做的功為2.4×10⁶J．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了壓強(qiáng)、速度和功的計(jì)算公式的靈活運(yùn)用，在一個(gè)題目中考查多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，是中考的常見題型，難度不大，計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一：1cm²=1×10^-4m²．