Question

聯(lián)合國定義每年3月22日為國際水資源日（world water day），為了配合節(jié)約用水活動的開展，某學校課外興趣小組對我市的供水系統(tǒng)和供水水質(zhì)的物理參數(shù)進行了如下實驗測量。

（一）測自來水的密度

⑴某同學將天平放在水平臺面上，橫梁靜止時，通過調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央刻度線處，該同學使用天平時操作的錯誤之處是________________________。

⑵在老師的指導下，該同學重新正確調(diào)節(jié)至天平平衡，將盛有適量自來水的杯子放在調(diào)節(jié)好的天平左盤內(nèi)，測出總質(zhì)量為122.6g，再將杯子中的一部分自來水倒入量筒中，如圖甲所示，則量筒中自來水的體積為__________cm³。再將盛有剩余自來水的杯子放在天平盤內(nèi)，改變砝碼的個數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時右盤中砝碼質(zhì)量和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則杯子及杯內(nèi)剩余自來水的質(zhì)量為________g。

⑶根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，計算自來水的密度為_____________kg/m³。

（二）測量水龍頭打開后的出水速度

⑴ 首先老師告訴同學們流量是表示

單位時間內(nèi)通過某一橫截面的流體的體積，若水流在粗細均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動，設(shè)水流速度為v，管內(nèi)通道的橫截面積為S。如圖丙所示，取一段管道AB，水從B端流到A端所用時間為t，則AB間水柱的長度l=    ，根據(jù)流量的定義，Q=_________。（以上兩空要求用S、v、t中的字母表示）。

⑵ 某同學根據(jù)流量的導出公式設(shè)計了如下測量水龍頭出水速度的實驗方案：

①測出水龍頭出水口的內(nèi)壁直徑d

②打開水龍頭使水以適當?shù)乃俣葎蛩倭鞒觯�用容器接水并同時開始計時，測出經(jīng)過一段時間t后容器內(nèi)水的體積V。

③由流量的導出公式算出自來水龍頭出水速度表達式為______。（用d、t、π、V表示）

 

Answer 1

【答案】

（一）（1）應先將游碼移到標尺左端的“0”刻度線處。（2）60；62；（3）1.01×10³。

（二）（1）vt，Svt；（2）。

【解析】（一）（1）將天平放在水平臺面上，然后將游碼撥到標尺左端的“0”刻度線處，調(diào)節(jié)螺母使橫梁平衡；（2）讀出量筒的示數(shù)是60ml=60cm³；通過圖乙得出杯子及杯內(nèi)剩余自來水的質(zhì)量為60g+2g=62g；（3）根據(jù)密度公式計算得出自來水的密度為ρ＝＝1.01g/cm³=1.01×10³kg/m³。

（二）（1）根據(jù)速度的公式得，AB間水柱的長度l= vt；根據(jù)流量的定義，流量Q＝；

（2）因為流出水的體積V＝Qt＝Svt，故速度v=。

【考點】質(zhì)量的測量；流速。