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1.5N，黑板擦和黑板之間的吸引力恒為4N不變．當對黑板擦施加方向豎直向下，大小為0.5N的推力時，黑板擦恰能沿黑板表面勻速下滑．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（ ）
A．2N
B．3.5N
C．4.5N
D．5.5N

Answer 1

【答案】分析：當黑板擦沿黑板表面勻速下滑時，黑板擦所受到的力有豎直向下的重力1.5N，豎直向下的推力0.5N，和豎直向上的滑動摩擦力，由于黑板擦處于平衡狀態，則滑動摩擦力的大小等于重力與推力之和即2N，當黑板擦沿黑板表面豎直向上勻速運動時，它受到向上的推力，豎直向下的重力1.5N和豎直向下滑動摩擦力2N，則黑板擦仍處于平衡狀態，則推力等于重力、摩擦力之和等于3.5N．這里要注意的一點是，滑動摩擦力的大小與壓力有關，而黑板擦和黑板之間的吸引力恒為4N不變，所以摩擦力不管是向上還是向下運動恒定不變．
解答：解：當黑板擦勻速下滑時，黑板擦所受的力為
G=1.5N 豎直向下，F₁=0.5N 豎直向下，
滑動摩擦力f豎直向上，由于物體處于平衡狀態，由平衡條件得，
f=G+F₁=2N 豎直向上；
當黑板勻速上滑時，黑板所受的力為
G=1.5N 豎直向下，f=2N  豎直向下，
推力F₂豎直向上，由于物體處于平衡狀態，由平衡條件得，
F₂=G+f=3.5N 豎直向上；
故推力大小是3.5N．
故選B．
點評：本題目考查的是平衡力的基本內容，但在里面有一個小轉折，就是得將滑動摩擦力的大小先求出來，而且滑動摩擦力只與壓力和粗糙程度有關，那么在上下滑動的過程中，滑動摩擦力大小不變．將這個關鍵點解出后題目便迎刃而解．