Question

18．武漢人民生活質(zhì)量在提高，住房的玻璃窗也變得越來越大．大玻璃窗戶的清潔可由如圖所示的“自動擦窗機(jī)器人”完成．某“自動擦窗機(jī)器人”的質(zhì)量為2kg，它的“腹部”有吸盤．當(dāng)自動擦窗機(jī)器人的真空泵將吸盤內(nèi)的空氣向外抽出時，它能牢牢地吸在豎直玻璃上．
（1）當(dāng)自動擦窗機(jī)器人在豎直玻璃板上靜止時，摩擦力為20N．此時若真空泵繼續(xù)向外抽氣，則自動擦窗機(jī)器人受到的摩擦力不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（2）吸盤與玻璃的接觸面積為1.2×10^-3m²，若吸盤在此面積上對玻璃的壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa，則吸盤對玻璃的壓力是180N．
（3）自動擦窗機(jī)器人豎直向下運(yùn)動時，若真空泵繼續(xù)向外抽氣，則自動擦窗機(jī)器人受到的摩擦力變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）首先要明確靜止和勻速下滑時，物體都處于平衡狀態(tài)，受平衡力，只要找出哪兩個力是平衡力，然后根據(jù)平衡力的特點(diǎn)解題就可；
（2）根據(jù)壓強(qiáng)定義式的變形公式F=pS可求壓力；
（3）根據(jù)影響滑動摩擦力大小的因素分析摩擦力的變化．

解答 解：
（1）“擦窗機(jī)器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗機(jī)器人”靜止時處于平衡狀態(tài)，即受力平衡，在豎直方向上摩擦力和重力平衡，則摩擦力大小等于重力大小20N，只要“擦窗機(jī)器人”在豎直玻璃上靜止，重力不變，摩擦力就不變；
（2）由p=$\frac{F}{S}$得，吸盤對玻璃的壓力F=pS=1.5×10⁵Pa×1.2×10^-3m²=180N；
（3）自動擦窗機(jī)器人豎直向下運(yùn)動時，若真空泵繼續(xù)向外抽氣，自動擦窗機(jī)器人對玻璃的壓力增大，自動擦窗機(jī)器人受到的摩擦力會摩擦力變大．
故答案為：（1）20；不變；（2）180N；（3）變大．

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