Question

1．“擦窗機器人”的質(zhì)量為2kg，它的“腹部”有吸盤．當擦窗機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．（g取10N/kg）
（1）說出擦窗機器人能靜止在豎直玻璃上的原因；
（2）求出擦窗機器人受到的摩擦力大小；
（3）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為1.5×10⁵Pa，則吸盤對玻璃的壓力是多大？

Answer 1

分析 （1）吸盤是利用大氣壓的作用來吸住玻璃的；
（2）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)平衡力的特點解題就可；
（3）根據(jù)壓強定義式的變形公式F=pS可求壓力．

解答 解：
（1）擦窗機器人的吸盤能“吸”住光滑玻璃，是因為有大氣壓的存在，利用了大氣壓；
（2）“擦窗機器人”的重力G=20N，“擦窗機器人”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為：f=G=20N；
（3）由p=$\frac{F}{S}$得，吸盤對玻璃的壓力F=pS=1.5×10⁵Pa×1.2×10^-3m²=180N．
答：
（1）擦窗機器人能靜止在豎直玻璃上是受到了大氣壓的作用；
（2）當自動擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時，摩擦力為20N；
（3）吸盤對玻璃的壓力為180N．

點評 本題考查了大氣壓的應(yīng)用、二力平衡的特點及對壓強公式的應(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．