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如图甲是小明设计的一种测定风力的装置,它可以根据电压表的读数反映风力大小,该装置的迎风板与一轻弹簧的一端相接,穿在光滑的金属杆上,弹簧是用绝缘材料制成的,原长为0.5m,受到压力后会缩短,其缩短的长度...
题目内容:
如图甲是小明设计的一种测定风力的装置,它可以根据电压表的读数反映风力大小,该装置的迎风板与一轻弹簧的一端相接,穿在光滑的金属杆上,弹簧是用绝缘材料制成的,原长为0.5m,受到压力后会缩短,其缩短的长度△L与它所受的压力F的关系如图乙所示.迎风板面积为0.5m2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.金属杆粗细均匀,有一定的电阻,每10cm长的金属杆其电阻为0.1Ω.电路中电阻R1的阻值为1.5Ω,电源电压为9V.
(1)合上开关S,没有风吹时,弹簧处于原长.此时电压表的示数是多少?
(2)由于风力的作用,迎风板向左压缩弹簧,从而使电压表读数为7.5V,此时作用在迎风板上的风力多大?
(3)若风速为20m/s,那么每分钟内有多少千克的空气冲击迎风板?(ρ空气=1.3kg/m3)
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