题目内容
物理学是很实用的一门学科，在工农业生产中有许多运用．请你用所学的物理知识帮助农民估测出农用水泵的流量（在单位时间内通过流管横截面的流体的体积称为流量）．已知水泵的出水管是水平的，且出水管外径在10cm左右．提供的实验器材有：一把钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器、一长直细木棒和一重锤线．（1）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量
A．用
游标卡尺
游标卡尺
测出水管的内径D
内径D
；B．用重锤线和钢卷尺测出水管中心离地面的高度y；
C．用木棒从出水口正下方伸到
水落地点的中心
水落地点的中心
，在木棒上做上记号，用钢卷尺测出出水的水平位移x
水平位移x
．（2）用测得的物理量和有关常量，写出计算水泵流量的表达式为：Q
=
πD2x
| 1 |
| 4 |
|
=
πD2x
．| 1 |
| 4 |
|
分析：要计算水流的横截面积，所以要测量水管的内径，水从水泵中喷出之后做的是平抛运动，根据平抛运动求出初速度的大小，根据竖直方向求出时间，然后可以求得流量的大小．
解答：解：A、要计算水流的横截面积，所以要测量水管的内径，即用游标卡尺测量水管的内径D；
B、设由水管距离地面的高度y可以知道水流喷射的时间，
y=
gt2
解得：t=
设水在水平方向的位移为x，
水的初速度为v=
=
水流的横截面积为S=πr2=π(
)2
所以流量的表达式Q=Sv=
πD2x
所以需要测量的量是水柱的水平位移x（即出水口正下方到水落地点的中心的距离）和水柱的竖直位移y，
故答案为：（1）A． 游标卡尺；内径D； C． 水落地点的中心；水平射程x；
（2）
πD2x
B、设由水管距离地面的高度y可以知道水流喷射的时间，
y=
| 1 |
| 2 |
解得：t=
|
设水在水平方向的位移为x，
水的初速度为v=
| x |
| t |
| x | ||||
|
水流的横截面积为S=πr2=π(
| D |
| 2 |
所以流量的表达式Q=Sv=
| 1 |
| 4 |
|
所以需要测量的量是水柱的水平位移x（即出水口正下方到水落地点的中心的距离）和水柱的竖直位移y，
故答案为：（1）A． 游标卡尺；内径D； C． 水落地点的中心；水平射程x；
（2）
| 1 |
| 4 |
|
点评：喷出的水做平抛运动，根据平抛运动的规律计算流量即可．
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