Question

10．如圖所示，一臺農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，請你粗略測出水流出管口的速度大小，重力加速度為g，不計空氣阻力．
（1）現(xiàn)測得管口到水平地面的高度為h，則水在空中運動的時間為$\sqrt{\frac{2h}{g}}$；
（2）要粗略測出水流處管口的速度大小，還需要測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應的字母）；
（3）水流出管口的速度v₀表達式為v₀=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$（請用已知量和待測量的符號表示）．

Answer 1

分析 （1）水在空中做平拋運動，由 h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$求時間．
（2）、（3）根據平拋運動的分位移公式求解水流出管口的速度大小的表達式，然后根據表達式確定待測量．

解答 解：（1）水流出水管后做平拋運動，由 h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$．
（2）、（3）設水柱的水平射程為s，水做平拋運動，在水平方向：s=v₀t，
水的初速度：v₀=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$
故需要測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$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

點評 本題關鍵是明確實驗原理，運用平拋運動的模型列式分析．要明確知道兩個方向的分位移大小，可求得平拋的初速度．