Question

流量表示單位時間內(nèi)通過某一橫截面的流體體積，用字母Q表示．流量監(jiān)測是抗洪防汛中的一項重要工作．

（1）如圖甲所示，水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動，設(shè)水流速度為v，管內(nèi)通道的橫截面積為S．取一段管道AB，水從B端流到A端所用時間為t，則AB間水柱的長度L=

vt

，體積V=

Svt

（要求用S、v、t表示）．根據(jù)流量的定義Q=V/t可得Q=vS，表示流量等于流速與橫截面積的乘積．
（2）打開水龍頭，自來水通過導(dǎo)管流過如圖乙所示的玻璃管．待水流穩(wěn)定后，比較圖中1、2兩處的流速，

2

（選填“1”或“2”）處的流速較大；比較C、D玻璃管中的水面高度，

C

（選填“C”或“D”）管中的水面較高．
（3）打開水龍頭后，只要水流不散開，就可以觀察到水柱越來越細(xì)，如圖丙所示．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：水往下流時，重力勢能轉(zhuǎn)化為

動

能，運動速度變

大

，而流量不變，根據(jù)Q=vS可知，水柱的橫截面積減小，因此水柱越來越細(xì)．

Answer 1

分析：（1）水柱的長度要用水的流速乘以時間計算，水的體積可用橫截面積乘以水柱長度計算；
（2）流量等于流速與橫截面積的乘積，1、2兩處流量相等，但是2處橫截面積小，所以流速大，然后用流體壓強與流速關(guān)系來判斷C、D兩處液柱高低；
（3）影響動能的因素是質(zhì)量和速度，影響重力勢能的因素是質(zhì)量和高度．

解答：解：（1）AB間水柱的長度可用水的流速乘以時間計算，即L=vt，水的體積可用橫截面積S乘以水柱長度計算vt，即V=Svt；
（2）在1、2兩處流量相等時，根據(jù)公式Q=vs可知：2處橫截面積s小，水的流速v就大，由于流速大的位置壓強小，所以D處壓強小水面低，C處壓強大水面高．
（3）水往下流時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，速度變大，而流量保持不變，根據(jù)Q=vS可知，水柱的橫截面積將減小．因此，水柱越來越細(xì)．
故答案為：（1）vt、Svt
（2）2、C
（3）動、大．

點評：這是一道綜合題目，考查了路程計算、體積計算以及流體壓強和流速的關(guān)系，并且訓(xùn)練了我們的發(fā)散思維．