Question

【题目】如图甲所示，一块质量为0.2 kg 的长方体铁盒（长、宽、高分别为12cm、10cm、10cm）被吸附在竖直放置且足够长的磁性黑板上，在竖直方向的拉力F＝3N的作用下向下运动，铁盒运动速度v 与时间t 的关系图象如图乙所示.则铁盒受到的摩擦力为N.若想让铁盒向上以0.4m/s做匀速直线运动，则需要向上的拉力为N.当铁盒不同表面吸在竖直磁性黑板上时，若磁性平板与铁盒之间的吸引力均为3.6N，则此时受到的摩擦力为N，铁盒对磁性黑板最小的压强为Pa.

Answer 1

【答案】5；7；2；300
【解析】由乙图可见，铁盒在竖直方向下运动时，速度保持不变，因此铁盒做匀速直线运动，铁盒受到平衡力的作用，在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力f和竖直向下的拉力F，根据平衡力的特点，故铁盒受到摩擦力大小f=F+G=3N+0.2kg×10N/kg=5N；铁盒在竖直方向向上运动时，速度为0.4m/s保持不变，此时铁盒做匀速直线运动，铁盒受到平衡力的作用；在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F′，根据平衡力的特点，故铁盒受到的拉力大小F′=f+G=5N+0.2kg×10N/kg=7N；

当铁盒不同表面吸在竖直磁性黑板上时，铁盒处于静止状态，重力与摩擦力二力平衡，f′=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N；铁盒与磁性平板间的受力面积S=12cm×10cm=120cm2 =1.2×10-2 m3 ，磁性平板与铁盒之间的吸引力为3.6N，则压力F′′=3.6N，铁盒对磁性平板最小的压强为p=F/S=3.6N/1.2×102m2=300Pa.

所以答案是：5；7；2；300.

【考点精析】关于本题考查的二力平衡条件的应用和压强的大小及其计算，需要了解二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线）；压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）才能得出正确答案．