Question

教室装有磁性黑板，由于磁体之间有吸引力，所以内部装有磁铁的黑板擦就可以被吸在黑板上的任何位置而不会掉下来．若已知黑板擦的重力为1N，黑板擦和黑板之间的吸引力恒为3N不变．当对黑板擦施加方向竖直向下，大小为0.2N的推力时，黑板擦恰能沿黑板表面匀速竖直向下滑动．若要这个黑板擦沿黑板表面竖直向上匀速滑动，则需施加方向竖直向上的力，这个力的大小为________N．

Answer 1

2.2
分析：要解决此题，需要掌握平衡状态，知道匀速运动状态和静止状态都属于平衡状态．
若物体处于平衡状态，则其受力平衡，一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上．
首先要根据第一种现象计算出黑板对板擦的摩擦力，然后计算当其向上运动时，所受的向上的力．
解答：当黑板擦匀速竖直向下滑动时，其受平衡力作用．在水平方向黑板对板擦的吸引力和黑板对板擦的支持力是一对平衡力．
在竖直方向，板擦受竖直向下的重力、竖直向下的推力及竖直向上的摩擦力．
所以摩擦力f=G+F=1N+0.2N=1.2N
当推动板擦竖直向上匀速滑动时，板擦受竖直向下的重力、竖直向上的推力和黑板对板擦竖直向下的摩擦力．
所以竖直向上的力F′=f+G=1.2N+1N=2.2N
故答案为：2.2．
点评：此题主要考查了力的平衡条件的应用．要搞清板擦在不同运动过程中所受到的力，关键是求出板擦所受的摩擦力，题目中暗含的条件是摩擦力的大小不变，但两次摩擦力方向是相反的．从而根据平衡关系计算出匀速竖直向上运动时的推力．