如圖為某款擦窗機器人，它憑藉其底部的真空泵在機身和玻璃之間形成低氣壓，牢牢地吸附在豎直玻璃上．請回答：（1）當...

問題詳情：

如圖為某款擦窗機器人，它憑藉其底部的真空泵在機身和玻璃之間 形成低氣壓，牢牢地吸附在豎直玻璃上．請回答：

（1）當它靜止在豎直玻璃上時，受到的摩擦力方向是　   　．

（2）擦窗機器人的擦試速度是4分鐘/米2，要擦完總面積為 3 米2的窗玻璃需要　   　分鐘．

（3）工作時擦窗機器人對玻璃的壓力為28牛，內外氣壓差達到800帕，求擦窗機器人與玻璃的接觸面積至少為多少平方米？

（4）擦窗機器人的總質量為1.2千克，工作時的實際功率為80瓦，它在豎直向上擦窗過程中有0.25%的電能用於克服重力做功．若窗戶足夠高，持續豎直向上擦窗20分鐘，擦窗機器人可上升的最大高度為多少米？（取g=10牛/千克）

【回答】

【考點】86：壓強的大小及其計算；ED：功的計算公式的應用．

【分析】（1）物體靜止時處於平衡狀態，受到的力為平衡力；

（2）根據題意求出時間；

（3）根據公式p=求出面積的大小；

（4）根據W=Pt求出消耗的電能，從而求出克服重力所做的功，根據W=Gh求出高度．

【解答】解：（1）擦窗機器人在豎直玻璃板上靜止時，處於平衡狀態，豎直方向受到的重力和摩擦力是一對平衡力，故摩擦力的方向是豎直向上的；

（2）擦窗機器人的擦試速度是4分鐘/米2，要擦完總面積為 3 米2的窗玻璃需要的時間為：t=4分鐘/米2×3 米2=12分鐘；

（3）由p=得，擦窗機器人與玻璃的接觸面積為：S===0.035m2；

（4）機器人消耗的電能為：W電=P電t=80W×1200s=96000J；

克服重力所做的功為：W'=W電η=96000J×0.25%=240J；

機器人的重力為：G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；

由W=Gh得上升的高度為：h===20m．

答：（1）豎直向上；（2）12；（3）擦窗機器人與玻璃的接觸面積至少為0.035m2；（4）擦窗機器人可上升的最大高度為20m．

知識點：八年級下

題型：計算題