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1.5N，黑板擦和黑板之间的吸引力恒为4N不变．当对黑板擦施加方向竖直向下，大小为0.5N的推力时，黑板擦恰能沿黑板表面匀速下滑．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（ ）
A．2N
B．3.5N
C．4.5N
D．5.5N

Answer 1

【答案】分析：当黑板擦沿黑板表面匀速下滑时，黑板擦所受到的力有竖直向下的重力1.5N，竖直向下的推力0.5N，和竖直向上的滑动摩擦力，由于黑板擦处于平衡状态，则滑动摩擦力的大小等于重力与推力之和即2N，当黑板擦沿黑板表面竖直向上匀速运动时，它受到向上的推力，竖直向下的重力1.5N和竖直向下滑动摩擦力2N，则黑板擦仍处于平衡状态，则推力等于重力、摩擦力之和等于3.5N．这里要注意的一点是，滑动摩擦力的大小与压力有关，而黑板擦和黑板之间的吸引力恒为4N不变，所以摩擦力不管是向上还是向下运动恒定不变．
解答：解：当黑板擦匀速下滑时，黑板擦所受的力为
G=1.5N 竖直向下，F₁=0.5N 竖直向下，
滑动摩擦力f竖直向上，由于物体处于平衡状态，由平衡条件得，
f=G+F₁=2N 竖直向上；
当黑板匀速上滑时，黑板所受的力为
G=1.5N 竖直向下，f=2N  竖直向下，
推力F₂竖直向上，由于物体处于平衡状态，由平衡条件得，
F₂=G+f=3.5N 竖直向上；
故推力大小是3.5N．
故选B．
点评：本题目考查的是平衡力的基本内容，但在里面有一个小转折，就是得将滑动摩擦力的大小先求出来，而且滑动摩擦力只与压力和粗糙程度有关，那么在上下滑动的过程中，滑动摩擦力大小不变．将这个关键点解出后题目便迎刃而解．