如图所示是“擦窗机器人”，它的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘．当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．（g取10N/kg）（1）机器人工作时，主机

Question

如图所示是“擦窗机器人”，它的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘．当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．（g取10N/kg）

（1）机器人工作时，主机内部的气压___（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．
（2）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力___（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）吸盘与玻璃的接触面积为2×10^-3m²，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×10⁵Pa，则吸盘对玻璃的压力是___N．
（4）擦窗机器人以0.2m/s的速度匀速竖直向下运动，重力做功的功率是___W．

Answer 1

（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小可知，机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，故主机内部的气压小于大气压而产生吸力．
（2）“擦窗机器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗机器人”静止时处于平衡状态，即受力平衡，在竖直方向上摩擦力和重力平衡，则摩擦力大小等于重力大小20N，只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，重力不变，摩擦力就不变；
（3）由p=(F)/(S)得，吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×10⁵Pa×2×10^-3m²=300N．
（4）擦窗机器人重力做功功率P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv=Gv=20N×0.2m/s=4W．
故答案为：（1）小于；（2）不变；（3）300；（4）4．