9.如图6甲所示的地面清洁机器人,重为50 N,与水平地面的接触面积是100 cm²。机器人在水平地面上运动时,机器人受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图6乙所示,机器人的运动速度v随时间t的变化关系如图6丙所示,g取10 N/kg。求:
(1)该机器人对水平地面的压强。
(2)在50～100 s内牵引力做的功。
(3)在50～100 s内牵引力做功的功率。

9.(1)$5×10^3$ Pa (2)$2×10^3$ J (3)40 W

【分析】
本题结合F-t图像和v-t图像考查力学计算，解题思路：（1）水平地面上物体对地面的压力等于自身重力，利用压强公式计算时需统一单位；（2）从v-t图像获取50～100s内的速度和时间，算出移动距离，结合F-t图像的牵引力，用W=Fs计算功；（3）利用功率公式P=W/t或P=Fv计算功率，需注意公式的正确应用和单位统一。
【解析】
（1）机器人对水平地面的压力等于其重力，即$F_{\mathrm{压}}=G=50\ \mathrm{N}$。
接触面积$S=100\ \mathrm{cm}^2=0.01\ \mathrm{m}^2$，根据压强公式$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}$，代入数据得：
$p=\frac{50\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2}=5×10^3\ \mathrm{Pa}$。
（2）由图丙可知，50～100s内机器人的速度$v=0.5\ \mathrm{m/s}$，时间$t_1=100\ \mathrm{s}-50\ \mathrm{s}=50\ \mathrm{s}$，
则这段时间内机器人移动的距离$s=vt_1=0.5\ \mathrm{m/s}×50\ \mathrm{s}=25\ \mathrm{m}$。
由图乙可知，50～100s内牵引力$F=0.8×10^2\ \mathrm{N}=80\ \mathrm{N}$，根据功的公式$W=Fs$，代入数据得：
$W=80\ \mathrm{N}×25\ \mathrm{m}=2×10^3\ \mathrm{J}$。
（3）根据功率公式$P=\frac{W}{t_1}$，代入$W=2×10^3\ \mathrm{J}$、$t_1=50\ \mathrm{s}$，得：
$P=\frac{2×10^3\ \mathrm{J}}{50\ \mathrm{s}}=40\ \mathrm{W}$（或用$P=Fv=80\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m/s}=40\ \mathrm{W}$）。
【答案】
(1)$5×10^3$ Pa (2)$2×10^3$ J (3)40 W
【知识点】
压强计算、功的计算、功率计算
【点评】
本题结合图像考查力学基础计算，需学生准确从图像中提取物理量，掌握压强、功、功率的基本公式，注意单位转换，属于常规力学综合题，难度适中。
【难度系数】
0.5