Question

9．如圖是學(xué)校里面常用的一種移動(dòng)指示牌，某天下午擺放在水平地面上的指示牌被一陣與指示牌面垂直的風(fēng)刮倒了．愛動(dòng)腦子的小明同學(xué)非常想知道要把指示牌一端吹離地面的力有多大？于是他畫了指示牌的模型，其中AB為牌面，CD和BE為支架，并且測(cè)得牌面長AB為60cm，寬為55cm，支架長度BE=2CE=2ED=50cm，指示牌的質(zhì)量為2kg，據(jù)此回答（所有支架的受風(fēng)面積忽略不計(jì)）：
（1）小明計(jì)算指示牌一端吹離地面的力有多大時(shí)，所畫指示牌的模型可以看作杠桿的模型（填一種簡單機(jī)械的名稱）．
（2）假設(shè)此時(shí)指示牌重力的作用線通過點(diǎn)E，根據(jù)圖示風(fēng)向可計(jì)算出剛好把D端吹離地面這一瞬間的風(fēng)力大小為9.09N．此時(shí)的支點(diǎn)為C點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（2）重力的方向是豎直向下的，根據(jù)圖示確定支點(diǎn)位置，然后利用杠桿平衡條件求出風(fēng)力的大�。�

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，指示牌的模型可以繞著固定的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此可以看作杠桿模型；
（2）重力的方向是豎直向下的，所以假設(shè)此時(shí)指示牌重力的作用線通過點(diǎn)E；
由圖知，CD=2CE=2ED=50cm，則CE=$\frac{1}{2}$×50cm=25cm，
根據(jù)題意可知，當(dāng)指示牌剛好把D端吹離地面時(shí)，支點(diǎn)為C點(diǎn)；
根據(jù)杠桿平衡條件可得：
mg×CE=F×（$\frac{1}{2}$AB+BE），
解得：F=$\frac{mg×CE}{\frac{1}{2}（AB+BE）}$=$\frac{2kg×10N/kg×\frac{1}{2}×50cm}{\frac{1}{2}×（60cm+50cm）}$≈9.09N．
故答案為：（1）杠桿；（2）E；9.09；C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查杠桿的特點(diǎn)以及杠桿平衡條件的應(yīng)用，會(huì)熟練應(yīng)該杠桿平衡的條件進(jìn)行計(jì)算．