阅读短文.回答问题:扫地机器人与吸尘器扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器.如图甲．机器人通过电动机旋转产生高速气流.将灰尘.杂物吸入集尘盒,其防滑轮皮采用凸凹材质制成,底部安装有塑料刷.用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体,前端装有感应器.通过发射.接收超声波或红外线来侦测障碍物．当剩余电量减为电池容量的20%时.机器 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

吸尘器与扫地机器人：吸尘器清理大面积灰尘，扫地机器人清洁地板缝隙。 #生活技巧# #家电使用技巧# #厨房电器搭配建议#

分析 （1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小；先根据s总=vt算出总路程，利用s=s总2" role="presentation">s总2即可求出发射超声波时与障碍物间的距离；
（2）①静电现象，带电体具有吸引轻小物体的性质；
②增大摩擦的方法：增大压力和增大接触面的粗糙程度；
③声音的强弱等级用分贝来表示．0dB是人能听到的最微弱的声音；30-40dB是较为理想的安静环境；70dB会干扰生活、影响工作；长期生活在90dB以上的噪声环境中，听力会受到严重的影响；超过150dB的噪声环境，会使双耳完全失去听力；
④红外线的物理特性有：热作用强；穿透云雾的能力强；
（3）知道额定电压和额定功率，根据I=PU" role="presentation">PU求出机器人正常工作时的电流；先算出消耗的电池容量Q=Q1-Q2，再利用t=QI" role="presentation">QI求出连续正常工作的最长时间；
（4）由表格中数据可知，吸入功率与真空度和风量的关系，求出吸尘电机吸入功率，再根据η电机=P吸入P输入" role="presentation">P吸入P输入×100%求出吸尘电机的效率；根据风量和时间求出空气的体积，再利用m=ρ空气V通过吸尘电机提出的空气质量．
（5）从噪声和消耗电能的角度比较．

解答 解：（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．
由v=st" role="presentation">st得，超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总=vt=340m/s×0.001s=0.34m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s=s总2" role="presentation">s总2=0.34m2" role="presentation">0.34m2=0.17m=17cm；
（2）A．地面有静电时，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以轻小物体会吸附在地板上而不易清扫，故A正确；
B．采用凸凹材质的轮皮，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大机器人与地面间的摩擦，故B正确；
C．当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，其将直接穿过而不产生任何回波，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，于是也就无法做出减速的工作了，所以不能使用红外线感应器，使用超声波感应器较好，故C错误；
D．为了保护听力，应控制噪声不超过90dB，机器人工作时发出的声音小于50dB，所以不会对人的听力造成损伤，故D正确
故选C．
（3）由P=IU得，机器人正常工作时的电流：
I=PU" role="presentation">PU=30W12V" role="presentation">30W12V=2.5A，
充满电后的电池容量Q1=2500mAh，下一次自动充电前的电池容量Q2=ηQ1=20%×2500mAh=500mAh，
消耗的电池容量Q=Q1-Q2=2500mAh-500mAh=2000mAh，
正常工作时的电流I=2.5A=2500mA，
由I=Qt" role="presentation">Qt得，连续正常工作的最长时间：
t=QI" role="presentation">QI=2000mAh2500mA" role="presentation">2000mAh2500mA=0.8h=48min；
（4）由表格中数据可知，吸入功率等于真空度与风量的乘积，
当风量为0.017m3/s时，吸尘电机吸入功率：
P吸入=500Pa×0.017m3/s=8.5W，
当风量为0.017m3/s时，t=10min=600s，则通过吸尘电机提出的空气体积：
V=0.017m3/s×600s=10.2m3，
由ρ=mV" role="presentation">mV得，通过吸尘电机提出的空气质量：
m=ρ空气V=1.3kg/m3×10.2m3=13.26kg．
（5）由图可知，扫地机器人与传统的吸尘器相比50dB＜75dB，噪音小环保；
由P=Wt" role="presentation">Wt可得，
扫地机器人清扫100m2房间时消耗电能W1=P1t1=30W×50×60s=9×104J，
传统的吸尘器清扫100m2房间时消耗电能W2=P2t2=1400W×10×60s=8.4×105J，
因为9×104J＜8.4×105J，所以扫地机器人比传统的吸尘器节能．
故答案为：（1）小于；17；（2）C；（3）2.5； 48；（4）8.5；13.26；（5）50dB＜75 dB；噪音小环保；节能．

点评 本题涉及到力学、声学、光学、电学等物理知识较多，跨度大，综合性很强，有一定的难度，需要仔细分析判断，学生要熟练掌握电功率公式、电流的定义式、效率公式的综合应用，理解电池容量的含义和效率公式的应用是关键．

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