Question

【題目】智能機器人目前已能夠為人類在很多方面進行高效率、高精準度的服務，在圖書館領域，機器人可以輔助或替代圖書館管理員的工作，提供整理圖書、讀者咨詢等服務。某智能機器人圖書管理員“小艾”，下表是它的部分功能參數：

參數 名稱	電源電 壓/V	最大負 重/kg	提升重物最 大高度/m	機器人車輪 直徑/cm	充電功 率/W
數據	48	20	1.5	10	2.5

(1)在陽光充足的時候，“小艾”可以通過將______能轉化為電能的方式實現無線充電。“小艾”也提供無線上網服務，它與互聯網之間通過______來傳遞信息。

(2)“小艾”每天需將1620kg圖書從借閱處分批搬回書架上，每次放回需將圖書提高1m，則“小艾”每天搬書上書架做的功是多少焦（____）？“小艾”每天至少充電2小時才能完成搬書任務，請計算“小艾”的電能利用效率。（____）

(3)如圖甲所示為“小艾”承受圖書重力的過載保護電路原理圖，圖中R為壓力傳感器，阻值隨所受壓力變化圖像如圖乙所示，圖甲觸發器的電阻忽略不計，通過電路的電流超過0.5A時就觸發電動機停止工作，使“小艾”放棄執行搬書指令，以免其受損傷，因此為保護“小艾”，電阻箱R0的阻值至少為多少歐？（____）

(4)“小艾”長時間工作后，為減輕其最大負重，應將電阻箱R0的阻值適當______（選填“增大”或“減小”）。

Answer 1

【答案】太陽 電磁波 1.62×104J 90% 81Ω 減小

【解析】

解：(2)“小艾”每天搬書上書架做功：W＝Gh＝mgh＝1620kg×10N/kg×1m＝1.62×104J

由表格可知：P充＝2.5W＝2.5×10－3kW

充電兩小時獲得電能：W電＝P充·t＝2.5×10－3kW×2h＝5.0×10－3kW·h＝1.8×104J

電能利用效率η＝×100%＝×100%＝90%

(3)“小艾”承受的最大壓力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N

由圖乙可知，當F＝200N時，壓力傳感器的阻值R＝15Ω，由I＝得，電路總電阻

R總＝＝＝96Ω

電阻箱R0接入的最小阻值：R0＝R總－R＝96Ω－15Ω＝81Ω

(4)減小