Question

10．如圖所示，一臺(tái)農(nóng)用水泵裝在離地面的一定高度處，其出水管是水平的，現(xiàn)僅有一盒鋼卷尺，請(qǐng)你粗略測(cè)出水流出管口的速度大小，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．
（1）現(xiàn)測(cè)得管口到水平地面的高度為h，則水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\sqrt{\frac{2h}{g}}$；
（2）要粗略測(cè)出水流處管口的速度大小，還需要測(cè)量的物理量是水平位移s，管口離地的高度h（寫出物理量名稱和對(duì)應(yīng)的字母）；
（3）水流出管口的速度v₀表達(dá)式為v₀=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$（請(qǐng)用已知量和待測(cè)量的符號(hào)表示）．

Answer 1

分析 （1）水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，由 h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$求時(shí)間．
（2）、（3）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式求解水流出管口的速度大小的表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式確定待測(cè)量．

解答 解：（1）水流出水管后做平拋運(yùn)動(dòng)，由 h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$．
（2）、（3）設(shè)水柱的水平射程為s，水做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向：s=v₀t，
水的初速度：v₀=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$
故需要測(cè)量的物理量是水平位移s，管口離地的高度h；
故答案為：
（1）$\sqrt{\frac{2h}{g}}$．
（2）水平位移s，管口離地的高度h．
（3）v₀=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的模型列式分析．要明確知道兩個(gè)方向的分位移大小，可求得平拋的初速度．