Question

如圖甲是小明設(shè)計(jì)的一種測定風(fēng)力的裝置，它可以根據(jù)電壓表的讀數(shù)反映風(fēng)力大小．該裝置的迎風(fēng)板與一輕彈簧的一端相接，穿在光滑的金屬桿上，彈簧是用絕緣材料制成的，原長為0.5 m，受到壓力后會(huì)縮短，其縮短的長度△L與它所受的壓力F的關(guān)系如圖乙所示．迎風(fēng)板面積為0.5 m²，工作時(shí)總是正對著風(fēng)吹來的方向．電路中左端導(dǎo)線與金屬桿M端相連，右端導(dǎo)線接在N點(diǎn)并可隨迎風(fēng)板在金屬桿上滑動(dòng)，且與金屬桿接觸良好．金屬桿粗細(xì)均勻，有一定的電阻，每10 cm長的金屬桿其電阻為0.1．電路中電阻R₁的阻值為1.5，電源電壓為9 V．

      

(1)合上開關(guān)S，沒有風(fēng)吹時(shí)，彈簧處于原長．此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少?

(2)由于風(fēng)力的作用，迎風(fēng)板向左壓縮彈簧，從而使電壓表讀數(shù)變?yōu)?．5 V，此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力多大?

(3)若風(fēng)速為20 m／s，那么每分鐘內(nèi)有多少千克的空氣沖擊迎風(fēng)板?(=1．3 kg／m³)

Answer 1

(1) 

(2)

 

由圖像可知此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力為260 N． 

(3)