Question

教室裝有磁性黑板，由于磁體之間有吸引力，所以內(nèi)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(dāng)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(dāng)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(tài)，則滑動摩擦力的大小等于重力與推力之和即2N，當(dāng)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(tài)，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(guān)，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(dāng)黑板擦勻速下滑時，黑板擦所受的力為
G=1.5N 豎直向下，F(xiàn)₁=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(tài)，由平衡條件得，
f=G+F₁=2N 豎直向上；
當(dāng)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(tài)，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(nèi)容，但在里面有一個小轉(zhuǎn)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(guān)，那么在上下滑動的過程中，滑動摩擦力大小不變．將這個關(guān)鍵點解出后題目便迎刃而解．