Question

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。流量在生产和生活中有广泛的应用，如每到汛期，监测湘江的流量是抗洪防汛的重要工作。

（1）如图16所示，水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S。取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l =       ，体积V =        （要求用S、v、t表示）。根据流量的定义 Q = V/t 可得

 Q = v S，它表示流量等于流速与横截面积的乘积。

（2）打开水龙头，自来水通过导管流过如图17所示的玻璃管。待水流稳定后，比较图中1、2两处的流速，      处的流速较大；比较C、D玻璃管中的水面高度，      管中的水面较高。

（3）打开水龙头后，只要水流不散开，就可以观察到水柱越来越细，如图18所示。请你指出产生这种现象的原因：           。（提示：流量不变）

（4）利用流量 Q = v S，请你设计一个测量水龙头出水速度的实验方案。 要求：① 列出主要的操作步骤 ② 说明需要测量的物理量 ③ 写出出水速度的表达式。

Answer 1

（1）vt（1分）vSt（1分）

（2）2（1分）  C（1分）

（3）水往下流时，重力势能转化为动能，速度变大（1分），而流量保持不变，根据Q = v S可知，水柱的横截面积将减小（1分）。因此，水柱越来越细。

（4） ① 测出水龙头出水口的内径d （1分）

② 打开水龙头，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的质量m（或体积V） （1分）

③ 根据及Q = v S得出水速度  （或 ）（2分）