Question

联合国定义每年3月22日为国际水资源日（world water day），为了配合节约用水活动的开展，某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量。

（一）测自来水的密度

⑴某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是________________________。

⑵在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为__________cm³。再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为________g。

⑶根据上述实验数据，计算自来水的密度为_____________kg/m³。

（二）测量水龙头打开后的出水速度

⑴ 首先老师告诉同学们流量是表示

单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若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。如图丙所示，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=    ，根据流量的定义，Q=_________。（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）。

⑵ 某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：

①测出水龙头出水口的内壁直径d

②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的体积V。

③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为______。（用d、t、π、V表示）

Answer

（一）（1）应先将游码移到标尺左端的“0”刻度线处。（2）60；62；（3）1.01×103。

（二）（1）vt，Svt；（2）。

【解析】（一）（1）将天平放在水平台面上，然后将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处，调节螺母使横梁平衡；（2）读出量筒的示数是60ml=60cm3；通过图乙得出杯子及杯内剩余自来水的质量为60g+2g=62g；（3）根据密度公式计算得出自来水的密度为ρ＝＝1.01g/cm3=1.01×103kg/m3。

（二）（1）根据速度的公式得，AB间水柱的长度l= vt；根据流量的定义，流量Q＝；

（2）因为流出水的体积V＝Qt＝Svt，故速度v=。

【考点】质量的测量；流速。