Question

9．利用平拋運動知識測量通過某水管的流量Q（Q=Sv，S為出水口的橫截面積，v為出水口的水速），方法如下：

（1）先用游標卡尺測量噴水口的內(nèi)徑D．A、B、C、D圖中，測量方式正確的是C．
（2）圖為正確測量得到的結(jié)果，由此可得噴水口的內(nèi)徑D=1.010×10^-2 m．
（3）打開水閥，讓水從噴水口水平噴出，穩(wěn)定后測得落地點距噴水口水平距離為x，豎直距離為y，根據(jù)上述測量值，可得水管內(nèi)水的流量Q=$\frac{πx{D}^{2}}{4}\sqrt{\frac{g}{2y}}$ （用D、x、y、g表示）．

Answer 1

分析 （1）游標卡尺使用規(guī)則，需要測量內(nèi)徑；
（2）數(shù)值由兩部分組成，注意精確度；
（3）拋出的水做平拋運動，由平拋規(guī)律求解；用截面積乘以單位時間內(nèi)流過的長度計算．

解答 解：（1）測量內(nèi)徑應該采用內(nèi)測量爪，故應選：C．
（2）主尺讀數(shù)為：1.0cm，游標尺讀數(shù)為：2×0.05mm=0.010cm，估讀數(shù)為1.010×10^-2m；
（3）噴出的水在空中停留的時間為：t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$，故出水速度v=$\frac{x}{t}$=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$；
流量等于截面積乘以單位時間內(nèi)流過的水柱長度，故Q=v•t•t=$\frac{πx{D}^{2}}{4}\sqrt{\frac{g}{2y}}$
故答案為：
（1）C；
（2）1.010×10^-2；
（3）$\frac{πx{D}^{2}}{4}\sqrt{\frac{g}{2y}}$．

點評 熟悉測量儀器的使用規(guī)則和讀數(shù)方法；注意尋找物理模型，噴出的水做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解．