在运动会中，“伸缩式隔离栏”在维护待检人群秩序和定向疏导上发挥了重要作用。如图甲所示的“伸缩式隔离栏”由圆形底座、立杆和顶端的伸缩装置组成；顶端的伸缩装置里有固定布带的弹性装置、布带和伸缩头，向外拉伸缩头，布带伸长；松手后，布带缩回。其简化模型如图乙所示，其中圆形底座质量为6千克（质量分布均匀），直径为30cm；立杆高为90cm（立杆直径、布带宽度、底座厚度均不计，除底座外其余部件的质量也不计）。（g取10N/kg）

1. 在运动会中，“伸缩式隔离栏”在维护待检人群秩序和定向疏导上发挥了重要作用。如图甲所示的“伸缩式隔离栏”由圆形底座、立杆和顶端的伸缩装置组成；顶端的伸缩装置里有固定布带的弹性装置、布带和伸缩头，向外拉伸缩头，布带伸长；松手后，布带缩回。其简化模型如图乙所示，其中圆形底座质量为6千克（质量分布均匀），直径为30cm；立杆高为90cm（立杆直径、布带宽度、底座厚度均不计，除底座外其余部件的质量也不计）。（g取10N/kg）

(1) 如图甲所示，布带向右拉出时，可将“伸缩式隔离栏”整体看作为一根杠杆，在图乙中画出其受到拉力F的力臂L₁。

(2) 在“伸缩式隔离栏”不发生倾斜的要求下，可施加在布带上的最大拉力为多少?

【考点】

杠杆的平衡条件; 力臂的画法;

【答案】

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解答题普通

1. 如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡。

解答题普通

2. 如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡。

解答题普通

3. 小金是运动会仪仗队的旗手（如图）。他竖直举旗前进时，风给红旗的水平阻力是 $\text{[math]}$ ，其作用点可以看成在A点。已知A、B间的距离为 $\text{[math]}$ ， B、C间的距离为 $\text{[math]}$ 。

(1) 在图中画出在B点手对旗杆施加的最小力和力臂。

(2) 计算最小力的大小（要求写出计算过程）。

(3) 如果风力变大，小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直。（写出一种即可）

解答题困难