如图所示，某同学用大小为 、方向与竖直黑板面成 的力将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动，黑板擦无左右运动趋势。已知黑板的规格为 ，黑板的下边缘离地的高度为 ，黑板擦（可视为质点）的质量为 ，取 ， ， 。