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1. 2025年春晚现场，人形机器人与专业舞者共同表演的《秧BOT》给人们带来了一场新奇体验。

(1) 机器人精彩的舞蹈演出体现了其精准的“视觉”，它是通过镜头中的(选填“凸”或“凹”)透镜将来自于物体的光会聚到“视网膜”———图像传感器上。
(2) 机器人能模仿人类进行抬手动作，但是两者动力不同。人利用肱二头肌收缩将前臂抬起(如图乙)，此时前臂相当于杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)：机器人依靠电动机驱动关节转动，电动机的工作原理是。
(3) 某型号人形机器人模仿将机械臂由下垂抬起至头顶转动手绢的动作，若该机器人机械手臂的质量为6kg，将机械臂抬起时重心上升的高度为40cm，则驱动电机需要克服重力做多少功?
【考点】
直流电动机的构造原理与工作过程; 功的计算公式的应用; 杠杆的分类;
【答案】

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解答题 普通
能力提升
换一批
1.

如图所示的叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆．某品牌叉车的相关数据如表所示．

自重

4300kg

最大行驶速度

20km/h

行走方式

内燃式叉车

额定起重量

2000kg

起升高度

3000mm

额定功率

63kW

某次装货过程中，该叉车载着2000kg货物以最大行驶速度水平行驶将货物送往1km货车处，然后将2000kg货物举高2m．叉车水平行驶过程中受到阻力为总重的0.03倍。求：

(1) 叉车行驶1km克服摩擦力做的功。
(2) 将货物举起时对货物做的功。
(3) 若在整个过程中消耗汽油0.5L，计算叉车的效率。（计算结果保留到0.1%）（q汽油=4.6×107J/kg，ρ汽油=0.72×103kg/m3）
解答题 普通
2. 2017年将要竣工的福建龙岩大桥，超过了法国的本艾因大桥成为世界上最重的转体结构大桥，如图1所示。高架桥限速60km/h，主桥长340m，引桥总长1449m。

(1) 为监控龙岩大桥上行驶的车辆是否超速，可以在桥面布点安装工作原理如图2所示的传感电路。传感器A、B采集车辆经过它们正上方时的时间间隔t给计算机系统进行处理，若超速，则启动违章拍照。若L0=10m，试计算t小于多少秒时，系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照。
(2) 假设一辆轿车从一侧引桥驶入龙岩大桥。

①若轿车在正桥水平桥面上急速行驶，则根据轿车呈现的流线型外形可判断，轿车对桥面的压力（填“大于”、“等于”或“小于”）轿车的总重，其解释原理是气体的流速越大的地方，气体的压强就越。

②若轿车以80kW的恒定功率通过一侧引桥用时50s，则轿车通过该引桥时所做的功是多少焦耳？
(3) 物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”，引桥可以看作是斜面机械模型。如图3所示，若斜面的高度H一定，斜面的长度Ｌ可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端，Ｌ越长，F越小。
解答题 普通
3. 《沙袋“金字塔”》

为了检测一座即将建起的28层高楼的地基桩口的打桩质量是否合格，中科院岩土力学研究所正如图所示将总重达2000吨（约6.5万只沙袋通过两条传送带源源不断垒起一座高约6米的沙袋“金字塔”。）的沙袋将通过如图所示的钢梁，压在直径约1.1米的桩口上，由此可得受压桩基的面积为，所受压强为，在沙袋“金字塔”不断增大的压力下，桩基会下沉，若下沉4厘米，则该次打桩失败，则沙袋将总共做功约（忽略桩基及钢梁自重）。（该大厦桩基总面积约20M2。）
解答题 普通