题目内容
【题目】周末小明看到爷爷将软管连到自来水龙头上，打开水龙头后利用软管喷出的水来浇花草．细心的小明发现，爷爷将软管出水口按住变扁后，从软管出来的水喷得更快、更远．为了弄清其中的道理，小明进行了相关研究。
（1）查找资料：小明了解到一个新的物理量：流量，流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，用字母Q表示，即Q = V/t，流量在生产和生活中有广泛的应用。
建立模型：如图甲所示，截取一段软管AB（粗细均匀的软管可视为圆柱体），若水流在内向右匀速流动，设水流速度为v、管内通道的横截面积为S、水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的体积V=_____（用含S、v、t的表达式表示，注意体积V和速度v字母符号的区别）；从而根据流量的定义可得Q = v S，它表示流量等于流速与横截面积的乘积。
（2）小明很快明白了：水龙头接上软管打开后，在水流量相同的前提下，将出水口按住变扁后，出水口的面积_____（变大/变小/不变），根据Q = v S可知出水口水流的速度_____（变大/变小/不变），所以喷得更远。
（3）小明继续进行研究，打开水龙头，自来水通过一段软管流过如图丙所示的水平玻璃管．待水流稳定后，竖直玻璃管_______（C或D）管中的水面较高。
（4）小明打开水龙头（流量不变）向一容器中注入水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图丁，则该容器的形状可能是______（口大底小/粗细均匀/口小底大）。
（5）小明还发现打开水龙头后（流量不变），只要水流不散开，就可以观察到水柱越来越细，如图乙所示．产生这种现象的原因是______________。
【答案】vtS 变小 变大 C 口大底小 水往下流时，速度变大，水柱的横截面积减小
【解析】
第一空．AB间水柱的长度可用水的流速乘以时间计算，即L=vt，再用长度乘以横截面积即可得到水柱的体积V=LS=vtS；
第二空．将出水口按住变扁，出水口的面积变小；
第三空．根据流量的定义：Q=vS，流量一定时，流速与横截面积成反比；
由此可知：当水龙头接上软管打开后，在水流量相同的前提下，，出水口水流的速度变大，所以喷得更远；
第四空．1、2两处流量相等时，根据公式Q=vS可知：2处横截面积s小，水的流速v就大，由于流速大的位置压强小，所以D处压强小、水面低，C处压强大、水面高；
第五空．根据图象，容器底所受水的压强变化是越来越慢，当匀速地向某容器内注满水时，压强变化越来越慢，根据p=ρgh可知，水面升高的高度变化越来越慢，容器的形状是口大底小；
第六空．水往下流时，重力势能转化为动能，速度变大，而流量保持不变，根据Q=vS可知，水柱的横截面积将减小，因此，水柱越来越细。
