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：（1）该机器人与水平地面的接

Question

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：

（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？

Answer 1

（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=300N×1.2m=360J；
（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．
答：（1）该机器人与水平地面的接触面积至少为0.01m²；
（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1.2m的路程，此时水平推力做了360J的功；
（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75W．