Question

流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(cè)湘江的流量是抗洪防汛的重要工作
（1）如圖l所示，水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動(dòng)，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(shí)間為t，則AB間水柱的長(zhǎng)度l=_______，體積V= _______（要求用 S、v、t表示）．根據(jù)流量的定義Q= Vh可得Q =vS，它表示流量等于流速與橫截面積的乘積．
（2）打開(kāi)水龍頭，自來(lái)水通過(guò)導(dǎo)管流過(guò)如圖2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(kāi)水龍頭后，只要水流不散開(kāi)，就可以觀察到水柱越來(lái)越細(xì)，如圖3所示請(qǐng)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=vS，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)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(shuō)明需要測(cè)量的物理量③寫(xiě)出出水速度的表達(dá)式．

                                   圖1                                           圖2                                    圖3

Answer 1

（1）vt； Svt
（2）2；C
（3）水柱下流時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(lái)越細(xì)
（4）
①測(cè)出水龍頭出水口的內(nèi)徑d
②打開(kāi)水龍頭，用容 器接水并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后容器內(nèi)水的質(zhì)量m  （或體積V）
③根據(jù)Q=v/t及o=vS得出水速度v=4 m/πρtd²（或  v=4V/πd²t）