Question

流量表示單位時間內(nèi)通過某一橫截面的流體的體積，用字母Q表示。流量在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用，如每到汛期，監(jiān)測湘江的流量是抗洪防汛的重要工作。

（1）如圖16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 =       ，體積V =        （要求用S、v、t表示）。根據(jù)流量的定義 Q = V/t 可得

 Q = v S，它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17所示的玻璃管。待水流穩(wěn)定后，比較圖中1、2兩處的流速，      處的流速較大；比較C、D玻璃管中的水面高度，      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18所示。請你指出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因：           。（提示：流量不變）

（4）利用流量 Q = v S，請你設(shè)計(jì)一個測量水龍頭出水速度的實(shí)驗(yàn)方案。 要求：① 列出主要的操作步驟 ② 說明需要測量的物理量 ③ 寫出出水速度的表達(dá)式。

Answer 1

（1）vt（1分）vSt（1分）

（2）2（1分）  C（1分）

（3）水往下流時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，速度變大（1分），而流量保持不變，根據(jù)Q = v S可知，水柱的橫截面積將減小（1分）。因此，水柱越來越細(xì)。

（4） ① 測出水龍頭出水口的內(nèi)徑d （1分）

② 打開水龍頭，用容器接水并同時開始計(jì)時，測出經(jīng)過一段時間t后容器內(nèi)水的質(zhì)量m（或體積V） （1分）

③ 根據(jù)及Q = v S得出水速度  （或 ）（2分）