Question

（10分）一物理興趣小組利用學校實驗室的數字實驗系統探究水的沖擊力F與高度H及流量Q的關系，實驗裝置如圖甲所示．水從漏斗口無初速流下沖擊正下方的力傳感器，通過計算機可得出沖擊力F的大小,實驗中可改變水的流量Q及漏斗口到力傳感器的高度H。

   

（1）該組同學首先保持水的流量Q₀不變，改變漏斗口到力傳感器間的高度，得到了如下的實驗數據，并根據實驗數據作出了F-H 圖象.（圖乙）。

F（N）	0	1.00	1.41	1.73	2.00	2.45	3.00	3.16
H（m）	0	0.05	0.10	0.15	0.20	0.30	0.45	0.50

 

 

 

  根據上表的數據和圖乙中圖象的形狀，可猜想F和H之間的關系為         ；為驗證猜想，請在圖丙中確定縱軸所表示的物理量，并另作 圖象，若該圖象的形狀為            ，說明猜想正確。

   

（2）在證實了上述關系之后，他們將水的流量分別調整為0.5 Q₀、1.5 Q₀，又作出了兩條F-H圖象，他們將三次實驗得到的圖象放在一個坐標系中，如圖丁所示．通過對三條圖象的比較、分析、討論，他們得出了F與Q的關系，你認為F與Q之間的關系是：_________。

（3）通過上述實驗，他們得出：水的沖擊力F與水的流量Q、漏斗口到力傳感器的高度H的數學關系式是：                  。

Answer 1

（1）F²正比于H，直線；（2）F與Q成正比，其中k為常數。