打開水龍頭,水順流而下,仔細觀察將會發現連續的水流柱的直徑在流下的過程中,是逐漸減小的(即上粗下細),設水龍頭出口處半徑

題目:

打開水龍頭,水順流而下,仔細觀察將會發現連續的水流柱的直徑在流下的過程中,是逐漸減小的(即上粗下細),設水龍頭出口處半徑爲1cm,安裝在離接水盆75cm高處,如果測得水在出口處的速度大小爲1m/s,g=10m/s2,則水流柱落到盆中的直徑(  )
A. 1cm
B. 0.75cm
C. 0.5cm
D. 0.25cm

解答:

設水在水龍頭出口處速度大小爲v1,水流到接水盆時的速度v2,則由
v22−
v21=2gh得
     v2=4m/s
設極短時間爲△t,在水龍頭出口處流出的水的體積爲V1=v1△t•π
r21  ①
水流進接水盆的體積爲V2=v2△t•π

d22
4   ②
由V1=V2得v1△t•π
r21=v2△t•π

d22

代入解得   d2=1cm
故選A

試題解析:

水在重力作用下是勻加速下落的,根據運動學公式求出水落盆中時的速度.根據水流量處處相等,即相等時間內水在水龍頭出口處流出多少水,就會在接水盆處得到多少水,來研究水流柱落到盆中的直徑.

名師點評:

本題考點: 自由落體運動.
考點點評: 本題是實際問題,考查應用物理知識研究實際問題的能力,關鍵抓住水的流量不變.

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