Question

【题目】某实验小组用水流估测重力加速度大小。水龙头流出的水在重力作用下速度越来越大，所以水流的横截面积会越来越细，如图所示。该实验小组打开水龙头同时用秒表计时，发现水龙头经过时间t流过的水体积为V，然后用游标卡尺在相距h的两处分别测出水流的横截面直径d1和d2。则：

(1)水流经过d1处的速度v1=________，请写出重力加速度表达式g=_______。

(2)为提高该实验的精度，下列措施有效的是（________）（填写选项前字母）。

A.水龙头出水口必须是竖直向下；

B.测量d1时应尽量靠近水龙头出口；

C.h取值尽可能大，但是需要避免因为水流太细而发成离散的水珠；

D.从多个角度测量同一截面直径d，再求平均值；

E.水龙头流出的水速度越大越好

(3)该实验存在着多方面因素造成的误差，请你写出一项可能造成误差的原因： ____________

Answer 1

【答案】 CD 可能造成误差的原因是水柱的截面不是正圆形。

【解析】

(1)[1]水流的横截面直径d1，则横截面的面积

水龙头经过时间t流过的水体积为V，则：

解得：水流经过d1处的速度

[2]同理，水流经过d2处的速度

据速度位移公式可得：

则重力加速度表达式为

(2)[3] A.水龙头流出的水速较小时，即使水龙头出水口是倾斜的，水流也沿竖直方向，故A项错误；

B.在水流速较大时，靠近水龙头出口，水柱的截面不是圆形，故B项错误；

C.h取值较大，测量的相对误差才小；水流太细而发成离散的水珠，测不出对应位置的速度；故C项正确；

D.水柱的截面不一定是正圆形，从多个角度测量同一截面直径d，再求平均值，可减小截面直径测量的误差；故D项正确；

E.水龙头流出的水速度较大时，水柱的截面不是圆形，故E项错误。

(3)[4]可能造成误差的原因是水柱的截面不是正圆形。