初中物理,中考模擬考試物理試卷壓軸題

中考 掃地機器人 機器人 物理 育人者 2017-05-27

初中物理,中考模擬考試物理試卷壓軸題

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如圖甲所示為一款能自動清掃地面的掃地機器人。機器人通過電動機旋轉產生高速氣流,將灰塵、雜物吸入集塵盒;其防滑輪皮採用凸凹材質製成;底部安裝有塑料刷,用於清掃吸附在地板上的灰塵及輕小物體;前端裝有感應器,通過發射、接收超聲波或紅外線來偵測障礙物。當剩餘電量減為電池容量的20%時,機器人會主動尋找充電器充電。表一為某掃地機器人的部分參數。電池容量指放電電流與放電總時間的乘積。

初中物理,中考模擬考試物理試卷壓軸題

表一:

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機器人中吸塵電機的吸入功率是衡量其優劣的重要參數,測得某吸塵電機的吸入功率與真空度、風量間的對應關係如表二。真空度指主機內部氣壓與外界的氣壓差。風量指單位時間內通過吸塵電機排出的空氣體積。吸塵電機吸入功率與輸入功率的比值叫做效率。

表二:

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(1)機器人工作時,主機內部的氣壓______(選填“大於”、“小於”或“等於”)大氣壓而產生吸力。若該機器人向障礙物垂直髮射超聲波,經過0.001s收到回波,則其發射超聲波時與障礙物間的距離為_____ cm。(設超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s)

(2)該機器人正常工作時的電流為_____ A;充滿電後至下一次自動充電前能夠連續正常工作的最長時間為_____min。

(3)由表二數據可知,當風量為0.015m³/s時,若吸塵電機的輸入功率為25W,此時其效率為____%;上述風量下,10min內通過吸塵電機排出的空氣質量為___kg。(取ρ空氣=1.3kg/m³)

(4)光敏電阻是製作灰塵傳感器的常用元件。圖乙為某機器人中吸塵電機內部的光敏電阻的控制電路,兩端總電壓U0恆定(U0<12V),RG為光敏電阻,其阻值隨空氣透光程度的變化而變化,R0為定值電阻。當光敏電阻分別為6Ω和18Ω時,電壓表的示數分別為4.5V和2.25V,則R0 =_____Ω。

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(5)若機器人1秒鐘消耗的電能中有40 %用於克服摩擦力做功。已知集塵盒空置時,機器人勻速運動時受到的摩擦阻力為16N,查閱資料顯示摩擦力與壓力成正比,則達到最大集塵量時機器人運動的速度為多少?(寫出必要計算步驟)

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