Question

如图所示，一个农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一卷钢尺，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（设水的密度为ρ）
（1）你需要测量的物理量是（写出物理名称和对应的字母）

 

．
（2）水流出管口的速度表达式为

 

；空中水的质量为

 

．

Answer 1

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．

解答：解：（1）设水管周长L、水管距地高度h，水柱的水平射程S，运动时间为t，根据平抛运动的分位移公式，有：
S=vt
h=

1

2

gt2
故初速度为：v=S

g 2h

；
运动时间为：t=

2h g

；
空中水的质量为：m=ρ?πR²?vt=Sρ

L2

4π

；
故待测量为：水管周长L、水管距地高度h，水柱的水平射程S．
（2）由第一问可知：v=S

g 2h

，m=Sρ

L2

4π

．
故答案为：（1）水管周长L、水管距地高度h，水柱的水平射程S．
（2）v=S

g 2h

，m=Sρ

L2

4π

．

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．