中国研发的某款机器狗，具备多种先进功能，广泛应用于科研、巡检等领域。机器狗的 “腿部” 由多个关节和电机组成，通过电机的转动来控制关节的屈伸，实现行走、奔跑等动作。它身上搭载了多种传感器，如摄像头可获取周围环境图像信息，超声波传感器能测量与障碍物的距离。机器狗使用的电池为磷酸铁锂电池，具有高安全性和长寿命等优点。
- 机器狗的 “腿部” 关节在运动时，相当于杠杆。从节能角度考虑，下列关于这个杠杆类型的说法正确的是（ ）
A. 省力杠杆，因为省力就能省功
B. 费力杠杆，虽然费力但省距离
C. 等臂杠杆，不省力也不省距离
D. 以上说法都不对，因为杠杆与节能无关 - 机器狗身上的摄像头相当于一个凸透镜，当它拍摄远处的物体时，物体在摄像头中所成的像是（ ）
A. 正立、缩小的实像
B. 倒立、缩小的实像
C. 正立、放大的虚像
D. 倒立、放大的实像 - 机器狗利用超声波传感器测量与前方障碍物的距离，已知超声波在空气中的传播速度为 340m/s，若传感器发出超声波后 0.02s 接收到反射回来的超声波，则机器狗与障碍物的距离是（ ）
A. 3.4m
B. 6.8m
C. 1.7m
D. 无法确定 - 当机器狗在水平地面上以一定速度匀速直线奔跑时，它的机械能如何变化？请简要说明理由。
- 该机器狗使用的磷酸铁锂电池工作电压为 3.2V ，容量为 10Ah （安时）。求电池充满电后储存的电能是多少焦耳？如果机器狗工作时的功率为 16W ，则充满电的电池能让机器狗连续工作多长时间？
- B 。根据杠杆原理，省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力但省距离，在总功一定的情况下，省力不省功 ，从节能角度（省距离意味着在移动相同距离时，做的额外功可能相对少些）考虑，机器狗 “腿部” 关节更可能是费力杠杆。
- B 。摄像头利用凸透镜成像原理，当拍摄远处物体（物距大于二倍焦距）时，成倒立、缩小的实像。
- A 。超声波从发出到接收经过的路程 s = vt = 340m/s×0.02s = 6.8m ，这是往返的路程，所以机器狗与障碍物的距离 L = s÷2 = 6.8m÷2 = 3.4m 。
- 机械能不变。因为机器狗在水平地面匀速直线奔跑，质量不变，速度不变，动能不变；高度不变，重力势能不变，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能不变。
- 首先，根据电能公式 W = UIt ，已知 U = 3.2V ，I = 10A ，t = 1h = 3600s ，则 W = 3.2V×10A×3600s = 1.152×10⁵J 。由 P = W/t 可得，工作时间 t = W/P = 1.152×10⁵J÷16W = 7200s = 2h 。
