Question

9．如圖是學校里面常用的一種移動指示牌，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刮倒了．愛動腦子的小明同學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，并且測得牌面長AB為60cm，寬為55cm，支架長度BE=2CE=2ED=50cm，指示牌的質量為2kg，據此回答（所有支架的受風面積忽略不計）：
（1）小明計算指示牌一端吹離地面的力有多大時，所畫指示牌的模型可以看作杠桿的模型（填一種簡單機械的名稱）．
（2）假設此時指示牌重力的作用線通過點E，根據圖示風向可計算出剛好把D端吹離地面這一瞬間的風力大小為9.09N．此時的支點為C點．

Answer 1

分析 （1）根據杠桿的特點進行分析；
（2）重力的方向是豎直向下的，根據圖示確定支點位置，然后利用杠桿平衡條件求出風力的大�。�

解答 解：（1）根據圖示可知，指示牌的模型可以繞著固定的點轉動，因此可以看作杠桿模型；
（2）重力的方向是豎直向下的，所以假設此時指示牌重力的作用線通過點E；
由圖知，CD=2CE=2ED=50cm，則CE=$\frac{1}{2}$×50cm=25cm，
根據題意可知，當指示牌剛好把D端吹離地面時，支點為C點；
根據杠桿平衡條件可得：
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．

點評 本題考查杠桿的特點以及杠桿平衡條件的應用，會熟練應該杠桿平衡的條件進行計算．