10.
如图甲是一可升降,质量为6kg的落地电风扇,扇叶半径r=25cm,扇叶静止不动时,在水平方向扇叶相当于未受到空气作用力.以最高档(最大风速)水平扇动时,扇叶在水平方向相当于受到空气的作用力为F=16N(见图甲).乙图是其尺寸示意图,P为其重心,表格中数据为其参数:
风速档位 |
3档 |
最大功率 |
50W |
扇叶直径 |
50cm |
最小功率 |
20W |
单台净重 |
6.0kg |
额定电压 |
220V |
最大风速 |
160米/分钟 |
最大风量 |
31.4米3/分钟 |
(1)假设电风扇内部的电路图可化简为丙图,要使电风扇的风速最大,旋钮开关应与
接通(选填“0”、“1”、“2”、“3”).小梦想在电路中加一个“倾倒开关”,使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路,避免更大的损坏,磁开关安装在丙图中A、B、C、D、E中的
点处.
(2)计算电风扇以最大档工作时的电流.
(3)电风扇扇叶调到离地最高时,H=120cm,电风扇重心P离电风扇中轴横向距离a=17cm,重心P离地面距离b=40cm.无论电风扇是否工作,为使电风扇不翻倒,此时底座半径R至少需要多少厘米?
(4)已知电风扇功率P与受到空气的作用力F关系如图丁所示,并且F与风速V的平方成正比.求以最小档工作时的风速是多少米/分钟?此时风量是多少米
3/分钟?