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点并可随迎题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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△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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