Question

20．如图是学校里面常用的一种移动指示牌，某天下午摆放在水平地面上的指示牌被一阵风刮倒了．爱动脑子的小明同学非常想知道那阵风有多大，于是他画了指示牌的模型，其中AB为牌面，CD和BE为支架，并且测得牌面长为60cm （即模型中AB部分长度），宽为50cm，支架长度CD=BE=60cm，指示牌的质量为3Kg，据此回答（支架面积不计）．
（1）小明所画指示牌的模型可以看作杠杆模型．  
（2）假设此时指示牌的重心恰好在E点，根据图示风向可计算出刚好把D端吹离地面瞬间的风力大小为10N，此 时的支点为C点．（提示风力作用点可认为在AB的中点）

Answer 1

分析 （1）根据杠杆的特点进行分析；
（2）根据图示确定支点位置，然后利用杠杆平衡条件求出风力的大小．

解答 解：（1）根据图示可知，指示牌的模型可以绕着固定的点转动，因此可以看作杠杆模型；
（2）由图知，CD=60cm，则CE=$\frac{1}{2}$CD=$\frac{1}{2}$×60cm=30cm，
根据题意可知，当指示牌刚好把D端吹离地面时，支点为C点；
根据杠杆平衡条件可得：
mg×CE=F×（$\frac{1}{2}$AB+BE），
F=$\frac{mg×CE}{\frac{1}{2}AB+BE}$=$\frac{3kg×10N/kg×30cm}{\frac{1}{2}×60cm+60cm}$=10N．
故答案为：（1）杠杆；（2）10；C．

点评 本题考查杠杆的特点以及杠杆平衡条件的应用，会熟练应该杠杆平衡的条件进行计算．