Question

11．如圖所示某款“自動(dòng)擦窗機(jī)器人”的質(zhì)量為2kg，它的“腹部”有吸盤．當(dāng)擦窗機(jī)器人的真空泵將吸盤內(nèi)的空氣向外抽出時(shí)，它能牢牢地吸在豎直玻璃上．求：
（1）當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人在豎直玻璃板上靜止時(shí)，摩擦力為多大？
（2）吸盤與玻璃的接觸面積為1.2×10^-3m²，若吸盤對(duì)玻璃的壓力為180N，則吸盤在此面積上對(duì)玻璃的壓強(qiáng)多大？當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人在豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，繼續(xù)使
用真空泵向外抽氣，則自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力會(huì)怎樣變化？

Answer 1

分析 （1）首先要明確靜止和勻速下滑時(shí)，物體都處于平衡狀態(tài)，受平衡力，只要找出哪兩個(gè)力是平衡力，然后根據(jù)平衡力的特點(diǎn)解題就可．
（2）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$計(jì)算壓強(qiáng)大小；
根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素分析摩擦力的變化．

解答 解：（1）機(jī)器人的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N
又物體靜止在豎直玻璃上，所以摩擦力與重力平衡，則f=G=20N
（2）機(jī)器人對(duì)玻璃板的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{180N}{1.2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa
自動(dòng)擦窗機(jī)器人在豎直向下運(yùn)動(dòng)，用真空泵向外抽氣，則其水平方向的合力增大，對(duì)玻璃的壓力增大，自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力會(huì)摩擦力變大．
答：（1）當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人在豎直玻璃板上靜止時(shí)，摩擦力為20N；
（2）吸盤對(duì)玻璃的壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa；自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力會(huì)變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二力平衡的特點(diǎn)及對(duì)壓強(qiáng)公式、重力公式、影響摩擦力大小因素掌握．物體在平衡狀態(tài)下受平衡力，找出平衡力是解題關(guān)鍵．