Question

如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为ρ，重力加速度为g）：

（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）：      ；

（2）水流出管口的速度表达式为      ；（请用已知量和待测量的符号表示）

（3）空中水的质量的表达式为     ．（请用已知量和待测量的符号表示）

Answer

（1）水平位移s，管口离地的高度h；

（2）s；

（3）

【解析】

试题分析：根据平抛运动的分位移公式求解水流出管口的速度和时间的表达式，然后得到空中水的质量的表达式，最后根据表达式确定待测量．

【解析】
（1）水流出水管后做平抛运动，需要测出水的：水平位移s，管口离地的高度h；

（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，设水在空中的运动时间为t，

水做平抛运动，在水平方向：s=vt，在竖直方向：h=gt2，

水的运动时间t=，水的初速度：v===s，

（3）水管内径为L，空中水的质量为：m=ρV=ρ•πR2•vt=πρ••t=．

故答案为：（1）水平位移s，管口离地的高度h；

（2）s；（3）．

【点评】本题关键是明确实验原理，运用平抛运动的模型列式分析，较难．