随着生活水平的提高，新型智能扫地机器人逐步进入普通家庭，如图是某型号扫地机器人，该机前置大半径旋转式双边刷，中设V型滚刷，后置拖布，集扫卷拖于一体，高效干净；还具有定时

Question

随着生活水平的提高，新型智能扫地机器人逐步进入普通家庭，如图是某型号扫地机器人，该机前置大半径旋转式双边刷，中设V型滚刷，后置拖布，集扫卷拖于一体，高效干净；还具有定时预约清扫、智能远程操控、智能回归充电等功能，其铭牌上的部分参数如下表，请解答下列有关问题．

工作电压	15V
额定功率	30W
电池容量	2000mAh
充电时间	5h
平均速度	0.3m/s

（1）扫地机器人持续正常工作0.5h通过的路程是多少？
（2）扫地机器人正常工作时的电流是多大？
（3）如图乙所示，当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电，此时机器人剩余的电能是多少？
（4）若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力是多大？

Answer 1

（1）已知扫地机器人持续正常工作时间，t=0.5h=0.5×3600s=1800s，速度v=0.3m/s，
故v=(s)/(t)得，s=vt=0.3m/s×1800s=540m；
（2）由表格可得，P_额=30w，U_额=15V，
扫地机器人正常工作时的电流是：I=(P)/(U)=(30w)/(15V)=2A；
（3）当机器人检测到电池容量低至5%时，机器人剩余的电能是：
W_剩=5%W_容=5%Q_容U=5%×2000mAh×15V=5%×2000×10^-3A×3600s×15V=5400J；
（4）返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，
W_有用=ηW_剩=20%×5400J=1080J，
机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力，
W_有用=fs，则f=(W有用)/(s)=(1080J)/(60m)=18N．
答：（1）扫地机器人持续正常工作0.5h通过的路程是540m；
（2）扫地机器人正常工作时的电流是2A；
（3）如图乙所示，当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电，此时机器人剩余的电能是5400J；
（4）若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力是18N．