16. 如图 10 - 1 - 8 甲为集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒。机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像为乙，若该机器人在 1 min 内沿直线匀速清扫地面的距离为 12 m，求此过程中：

(1) 该机器人清扫地面的速度；
(2) 该机器人的动力所做的功。

16.(1)0.2 m/s (2)720 J

自学参考
1. 怎样才算做功
物理学里所说的功含有“功效”的意思，只有物体“沿力的方向”通过一段距离，这个力才有成效，才做功。要注意以下不做功的几种情况。
(1) 没有力就谈不上做功。如靠惯性在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体，因为没有水平方向的力作用于物体，所以没有做功。
(2) 有力的作用，但在力的方向上没有通过距离则不做功。如人推车，车未动，尽管有力作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离，可谓“劳而无功”。
(3) 力的方向跟物体移动的方向垂直时，该力对物体也不做功。如人提着一桶水在水平地面上行走，提力是竖直向上的，而水桶沿水平方向移动，提力对水桶没有做功。
2. 如何计算功
例题
在水平地面上，李明用 50 N 的水平推力推着重 100 N 的箱子前进了 10 m，如图 10 - 1 - 9 所示，李明做了多少功？重力做了多少功？
如果李明把这个箱子匀速举高 1.5 m，他做了多少功？

李明推箱子做的功是 500 J，还是 1000 J？
解析 运用 $ W = Fs $ 解题时，各量必须相对应。要计算某个力做的功，必须用这个力乘以物体在向上通过的距离，算出的才是这个力对物体做的功。李明水平推箱子所做的功，等于水平推力乘以箱子水平方向上前进的距离，即 $ W_1 = Fs $。重力做的功应等于重力乘以箱子在竖直方向上运动的距离，即 $ W_2 = Gh $，因 $ h = 0 $，所以重力没有做功。李明匀速举箱子所用的力 $ F' $ 与箱子所受的重力 $ G $ 相等，在 $ F' $ 方向上使箱子升高 $ h' $ 所做的功为 $ W_3 = F's' = Gh' $。
答案 李明水平推箱子所做的功
$ W_1 = Fs = 50 \, \mathrm{N} × 10 \, \mathrm{m} = 500 \, \mathrm{J} $
箱子水平前进时，重力做的功
$ W_2 = Gh = 100 \, \mathrm{N} × 0 \, \mathrm{m} = 0 \, \mathrm{J} $
李明把箱子举高所做的功
$ W_3 = F's' = Gh' = 100 \, \mathrm{N} × 1.5 \, \mathrm{m} = 150 \, \mathrm{J} $

解：
1. 李明水平推箱子所做的功：
$W_1 = Fs = 50\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 500\,\mathrm{J}$
2. 箱子水平前进时，重力做的功：
$W_2 = Gh = 100\,\mathrm{N} × 0\,\mathrm{m} = 0\,\mathrm{J}$
3. 李明把箱子举高所做的功：
$W_3 = Gh' = 100\,\mathrm{N} × 1.5\,\mathrm{m} = 150\,\mathrm{J}$
答：李明水平推箱子做功500J，重力做功0J，把箱子举高做功150J。