Question

【題目】聯(lián)合國(guó)定義每年3月22日為國(guó)際水資源日（world water day），為了配合節(jié)約用水活動(dòng)的開(kāi)展，某學(xué)校課外興趣小組對(duì)我市的供水系統(tǒng)和供水水質(zhì)的物理參數(shù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

（一）測(cè)自來(lái)水的密度

（1）如圖所示某同學(xué)將天平放在水平臺(tái)面上，通過(guò)調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤(pán)中央刻度線處使天平平衡。該同學(xué)使用天平時(shí)操作的錯(cuò)誤之處是______________________。

（2）在老師的指導(dǎo)下，該同學(xué)重新正確調(diào)節(jié)至天平平衡，將盛有

適量自來(lái)水的杯子放在調(diào)節(jié)好的天平左盤(pán)內(nèi)，測(cè)出總質(zhì)量為122.6g，再將杯子中的一部分自來(lái)水倒入量筒中，如圖甲所示，則量筒中自來(lái)水的體積為_______cm3。再將盛有剩余自來(lái)水的杯子放在天平盤(pán)內(nèi)，改變砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時(shí)右盤(pán)中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示，則杯子及杯內(nèi)剩余自來(lái)水的質(zhì)量為_______g。

⑶根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算自來(lái)水的密度為_______kg/m3。

（二）測(cè)量水龍頭打開(kāi)后的出水速度

（1）首先老師告訴同學(xué)們流量是表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的流體的體積，若水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動(dòng)，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(shí)間為t，則AB間水柱的長(zhǎng)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）。

（2）某同學(xué)根據(jù)流量的導(dǎo)出公式設(shè)計(jì)了如下測(cè)量水龍頭出水速度的實(shí)驗(yàn)方案：

①測(cè)出水龍頭出水口的內(nèi)壁直徑d

②打開(kāi)水龍頭使水以適當(dāng)?shù)乃俣葎蛩倭鞒觯�用容器接水并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后容器內(nèi)水的體積V。

③由流量的導(dǎo)出公式算出自來(lái)水龍頭出水速度表達(dá)式為__________。（用d、t、π、V表示）

Answer 1

【答案】 未先把游碼移到標(biāo)尺的零刻度線處 60 62 1.01×103 v t s v 4 v/πd2 t

【解析】（一）測(cè)自來(lái)水的密度

該同學(xué)使用天平時(shí)操作的錯(cuò)誤之處是未先把游碼移到標(biāo)尺的零刻度線處。

由圖甲可知，自來(lái)水的體積是V=60cm3，

杯子及杯內(nèi)剩余自來(lái)水的質(zhì)量為m剩=50g+10g+2g=62g，

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得自來(lái)水的密度

（二）測(cè)量水龍頭打開(kāi)后的出水速度

（1）則AB間水柱的長(zhǎng)度l=vt，

根據(jù)流量的定義，Q=sv

（2）由題可知

則自來(lái)水龍頭出水速度表達(dá)式為