Question

16．擦窗機(jī)器人的質(zhì)量為2kg，它的腹部有吸盤(pán)，當(dāng)機(jī)器人的抽氣泵將吸盤(pán)內(nèi)的空氣向外抽出，最終可以使內(nèi)部空氣壓強(qiáng)減小到0.2×10⁵Pa，使牢牢的吸附在豎直的玻璃上（g取10N/kg，外界大氣壓為10⁵Pa）．
（1）擦窗機(jī)器人勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到的摩擦力的大小和方向是怎樣的？
（2）吸盤(pán)與玻璃的接觸面積為1.2×10^-3m²，請(qǐng)計(jì)算吸盤(pán)對(duì)玻璃的壓力是多大？

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)壓強(qiáng)定義式的變形公式F=pS可求壓力．

解答 解：（1）“擦窗機(jī)器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，當(dāng)擦窗機(jī)器人勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，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；
（2）由p=$\frac{F}{S}$得，吸盤(pán)對(duì)玻璃的壓力F=pS=（10⁵Pa-0.2×10⁵Pa）×1.2×10^-3m²=96N．
答：（1）擦窗機(jī)器人勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到的摩擦力的大小為20N和方向是豎直向上；
（2）吸盤(pán)對(duì)玻璃的壓力是96N．

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、重力公式的應(yīng)用．物體在平衡狀態(tài)下受平衡力，找出平衡力是解題關(guān)鍵．