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如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg,要求对水平地面压强不超过3000Pa,...

如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg,要求对水平地面压强不超过3000Pa,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度关系如图乙所示.(g取10N/kg).求:

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(1)该机器人与水平地面的接触面积至少多少m2

(2)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动2s能通过多远路程?此时水平推力做了多少功?

(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?

 

(1)0.01m2;(2)36J;(3)75W 【解析】 试题分析:(1)该机器人与水平地面的压力:F压=G=mg=3kg×10N/kg=30N,由p=F/S可得,该机器人与水平地面的最小接触面积:S=F压/P=30N/3000Pa=0.01m2;(2)由图象可知,该机器人所提供的水平推力为300N时的速度v=0.6m/s,由v=s/t可得,匀速直线运动通过的路程:s=vt=0.6m/s×2s=1.2m,此时水平推力做的功:W=Fs=300×1.2m=36J;(3)由图象可知,该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时的推力F′=150N,则水平推力的功率:P=F′v′=150N×0.5m/s=75W。 【考点定位】压强的大小及其计算;功的计算;功率的计算  
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考点分析:
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