Question

【題目】隨著生活品味的提升，玻璃房逐漸受到人們的青瞇，這大玻璃窗戶的清潔可由如圖所示的“自動(dòng)擦窗機(jī)器人”完成．某“自動(dòng)擦窗機(jī)器人”的質(zhì)量為2kg，它的“腹部”有吸盤．當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人的真空泵將吸盤內(nèi)的空氣向外抽出時(shí)，它能牢牢地吸在豎直玻璃上．（g取10N/kg）

（1）求當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人在豎直玻璃板上靜止時(shí)所受摩擦力為多少？此時(shí)若真空泵繼續(xù)向外抽氣，則自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力將如何變化？

（2）當(dāng)自動(dòng)擦窗機(jī)器人豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，若真空泵繼續(xù)向外抽氣，則自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力如何變化？

（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(duì)玻璃的壓強(qiáng)為1.5×105Pa，則吸盤對(duì)玻璃的壓力是多大？

Answer 1

【答案】（1）20N;此時(shí)摩擦力與重力是平衡力，重力不變，所以摩擦力不變；（2）壓力增大時(shí)，物體所受的滑動(dòng)摩擦力增大；（3）180N.

【解析】

（1）“擦窗機(jī)器人”的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗機(jī)器人”靜止時(shí)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等于20N；只要“擦窗機(jī)器人”在豎直玻璃上靜止，重力不變，摩擦力就不變；

（2）自動(dòng)擦窗機(jī)器人豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，若真空泵繼續(xù)向外抽氣，墻受到的壓力增大，墻對(duì)自動(dòng)擦窗機(jī)器人的支持力增大，則自動(dòng)擦窗機(jī)器人受到的摩擦力變大；

（3）由p=得，吸盤對(duì)玻璃的壓力F=pS=1.5×105Pa×1.2×103m2=180N。