解:【操作判断】
$ (1)②$解答:
由折叠可知$∠ PHQ=∠ DHQ$,
$∠ PQH=∠ DQH$,$QP=QD$,
∴$∠ QHD=\frac {1}{2}∠ PHD=\frac {180°-∠ PHC}{2}=67.5°$,
如图①,连接$QD$,
∵$HI=PI$,$PH⊥ AC$,
即$QC$是$PH$的垂直平分线,
∴$QP=QH$,
∴$QP=QH=QD$,
∴$∠ QHD=∠ QDH=67.5°$,
∴$∠ CQD=180°-∠ QDC-∠ QCD$
$=180°-67.5°-45°=67.5°$,
∴$∠ CQD=∠ QDC$,
∴$CQ=CD=8\ \mathrm {cm}.$
【探究提炼】
$ (2)$解答:
如图②,过点$Q_{作}QE⊥ BC$,垂足为$E$,
过点$Q_{作}QF⊥ CD$,垂足为$F$,连接$QD$,
∴$∠ QEP=∠ QFD=90°.$
∵$AC$是$∠ BCD$的平分线,$∠ BCD=90°$,
∴$QE=QF$,$∠ EQF=90°.$
∵$QP=QD$,
∴$Rt△ QEP≌Rt△ QFD(\mathrm {HL})$,$∠ DPQ=∠ QDP$,
∴$∠ DQF=∠ PQE$,
∴$∠ PQE+∠ PQF=∠ PQF+∠ DQF=90°$,
∴$∠ PQD=90°$,
∴$∠ DPQ=∠ QDP=45°.$
【理解应用】
$ (3)$解答:
$△ MND$的面积最小值为$100\sqrt {3}\mathrm {m^2}.$
理由:如图③,过点$N$作$NE⊥ BC$,垂足为$E$,
过点$N$作$NF⊥ CD$,垂足为$F.$
∵$∠ BCD=60°$,
∴$∠ ENF=360°-∠ NFC-∠ NEC-∠ BCD$
$=120°.$
∵在菱形$ABCD$中,
$AC$是$∠ BCD$的平分线,$∠ BCD=60°$,
∴$NE=NF.$
∵$NM=ND$,
∴$Rt△ NEM≌Rt△ NFD(\mathrm {HL})$,
∴$∠ ENM=∠ FND$,
∴$∠ ENM+∠ MNF=∠ MNF+∠ FND$,
∴$∠ DNM=∠ ENF=120°.$
∵$DN=MN$,
∴$∠ NMD=∠ NDM=\frac {180°-∠ DNM}{2}=30°.$
$ $过点$N$作$NK⊥ DM$,垂足为$K$,设$DM=a$,
则$MK=\frac {1}{2}DM=\frac {a}{2}$,$NK=\frac {1}{2}MN$,
∵$MN^2=NK^2+MK^2$,
即$(2NK)^2=NK^2+(\frac {a}{2})^2$,
∴$NK=\frac {\sqrt {3}}{6}a$,
∴$S_{△ NDM}=\frac {1}{2}MD· NK=\frac {\sqrt {3}}{12}a^2$,
∴当$a$最小时,$△ MND$的面积最小,
∴当$DM⊥ BC$时,$△ MND$的面积最小$.$
∵$DM⊥ BC$,$∠ BCD=60°$,
∴$∠ CDM=30°$,
∴$MC=\frac {1}{2}CD=\frac {1}{2}×40=20(\mathrm {m})$,
∴$DM=\sqrt {CD^2-CM^2}=\sqrt {40^2-20^2}=20\sqrt {3}(\mathrm {m})$,
即$a=20\sqrt {3}$,
$ S_{△ NDM}=\frac {\sqrt {3}}{12}a^2=\frac {\sqrt {3}}{12}×(20\sqrt {3})^2=100\sqrt {3}(\mathrm {m^2})$,
∴$S_{△ NDM}$的最小值为$100\sqrt {3}\mathrm {m^2}.$