题目内容
11．
如图甲所示，一块质量为0.2kg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5N．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7N．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2N，铁盒对磁性黑板最小的压强为300Pa．
分析 （1）处于平衡状态的物体受平衡力作用，对铁盒进行受力分析，可判断其所受摩擦力的大小；
（2）根据压强公式p=$\frac{F}{S}$可计算铁盒对磁性平板的压强．
解答 解：（1）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；
（2）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=1.2×10-2m3，
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=$\frac{F}{S}$=$\frac{3.6N}{1.2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=300Pa．
故答案为：5；7；2；300．
点评 此题主要考查学生对二力平衡条件和压强公式的掌握和应用．首先，我们可以判断物体是否受力平衡；其次，根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向．
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