Question

教室裝有磁性黑板，由于磁體之間有吸引力，所以內部裝有磁鐵的黑板擦就可以被吸在黑板上的任何位置而不會掉下來．若已知黑板擦的重力為1N，黑板擦和黑板之間的吸引力恒為3N不變．當對黑板擦施加方向豎直向下，大小為0.2N的推力時，黑板擦恰能沿黑板表面勻速豎直向下滑動．若要這個黑板擦沿黑板表面豎直向上勻速滑動，則需施加方向豎直向上的力，這個力的大小為________N．

Answer 1

2.2
分析：要解決此題，需要掌握平衡狀態(tài)，知道勻速運動狀態(tài)和靜止狀態(tài)都屬于平衡狀態(tài)．
若物體處于平衡狀態(tài)，則其受力平衡，一對平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上．
首先要根據(jù)第一種現(xiàn)象計算出黑板對板擦的摩擦力，然后計算當其向上運動時，所受的向上的力．
解答：當黑板擦勻速豎直向下滑動時，其受平衡力作用．在水平方向黑板對板擦的吸引力和黑板對板擦的支持力是一對平衡力．
在豎直方向，板擦受豎直向下的重力、豎直向下的推力及豎直向上的摩擦力．
所以摩擦力f=G+F=1N+0.2N=1.2N
當推動板擦豎直向上勻速滑動時，板擦受豎直向下的重力、豎直向上的推力和黑板對板擦豎直向下的摩擦力．
所以豎直向上的力F′=f+G=1.2N+1N=2.2N
故答案為：2.2．
點評：此題主要考查了力的平衡條件的應用．要搞清板擦在不同運動過程中所受到的力，關鍵是求出板擦所受的摩擦力，題目中暗含的條件是摩擦力的大小不變，但兩次摩擦力方向是相反的．從而根據(jù)平衡關系計算出勻速豎直向上運動時的推力．