Question

某同學(xué)學(xué)過平拋運(yùn)動(dòng)后，利用平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)測(cè)量某水平噴水口的流量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(biāo)卡尺測(cè)量噴水口的內(nèi)徑D．如圖甲所示，A、B、C、D四個(gè)圖中，測(cè)量方式正確的是

C

．
（2）正確測(cè)量得到的結(jié)果如圖乙中的游標(biāo)卡尺所示，由此可得噴水口的內(nèi)徑D=

1.044

cm．
（3）打開水閥，讓水從噴水口水平噴出，穩(wěn)定后測(cè)得落地點(diǎn)距噴水口水平距離為x，豎直距離為y，則噴出的水的初速度v₀=

x

g 2y

（用x，y、g表示）．
（4）根據(jù)上述測(cè)量值，可得水管內(nèi)水的流量Q=

πD2x

4

g 2y

（用D、x、y、g表示）

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺使用規(guī)則，需要測(cè)量?jī)?nèi)徑，采用內(nèi)測(cè)量爪；
（2）數(shù)值由主尺和游標(biāo)尺兩部分讀數(shù)組成，注意精確度；
（3）拋出的水做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋規(guī)律：豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=

1

2

gt2可得水在空中停留的時(shí)間，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)v=

x

t

可求解出水速度
（4）流量等于截面積乘以單位時(shí)間內(nèi)流過的水柱長(zhǎng)度，列式可求解．

解答：解：（1）測(cè)量?jī)?nèi)徑應(yīng)該采用內(nèi)測(cè)量爪，故應(yīng)選C
（2）主尺讀數(shù)為：1.0cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為：22×0.2mm=0.44mm=0.044cm，故讀數(shù)為1.044cm
（3）拋出的水做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋規(guī)律求解
根據(jù)h=

1

2

gt2，可得噴出的水在空中停留的時(shí)間：t=

2y g

，故出水速度v=

x

t

=x

g 2y

（4）流量等于截面積乘以單位時(shí)間內(nèi)流過的水柱長(zhǎng)度，故Q=vSt=

πD2x

4

g 2y

故答案為：（1）C；（2）1.044；
（3）x

g 2y

；（4）

πD2x

4

g 2y

．

點(diǎn)評(píng)：熟悉測(cè)量?jī)x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(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．