物理
水与日常生活有密切联系，在有关水问题中蕴含着丰富的物理知识．请按要求回答下列问题．（1）（4分）家用水龙头在水流较小且稳定流动时的形状应该是图中的（2）（4分）如图（a）所示，在一个上面开口的圆柱形容器内存入一定量的水，水面距底都的高度为H．现在容器的底部开一个小孔，水从小孔中流出来．则正确反映水面的高度H随时间变化的图线是图（b）中的（3）（8分）如图（a）所示，是两张用照相机拍摄到的水龙头滴水时的照片．甲、乙两张照片中水龙头滴水的快慢各不相同．若甲照片中的水龙头以每秒十滴水的快慢滴水．请在方格纸图[（

2019-06-20

水与日常生活有密切联系，在有关水问题中蕴含着丰富的物理知识．请按要求回答下列问题．
（1）（4分）家用水龙头在水流较小且稳定流动时的形状应该是图中的______


（2）（4分）如图（a）所示，在一个上面开口的圆柱形容器内存入一定量的水，水面距底都的高度为H．现在容器的底部开一个小孔，水从小孔中流出来．则正确反映水面的高度H随时间变化的图线是图（b）中的______


（3）（8分）如图（a）所示，是两张用照相机拍摄到的水龙头滴水时的照片．甲、乙两张照片中水龙头滴水的快慢各不相同．若甲照片中的水龙头以每秒十滴水的快慢滴水．请在方格纸图[（b）]上利用作图法．算出乙照片中的水龙头每分钟滴多少滴水？


（4）（6分）如图（a）所示在一个玻璃制的家庭摆设中放有一定量的水，有一条塑料小鱼A浮在水面上．该玻璃罐的底部安装了一个气泡发生器，打开电源时气泡从玻璃罐的
底部冲出，罐内充满了气泡．试简要描述在打开气泡发生器后，塑料小鱼A的运动情况，在图（b）中标出塑料小鱼的大致位置，并简要说明发生这种现象的原因．


（5）（12分）如图所示，是一个贮水箱．AOB是以D为转轴的杠杆，AO呈水平状态，A、O两点间距离l1=40厘米．B、O两点的水平距离l2=20厘米，B、0两点的竖直距离l3=15厘米；BC和AQ是能承受40牛拉力的链条．AQ链条的Q端连接一个不计重力，横截面积为20厘米2的塞子．当水箱中贮水的高度为40厘米时，在C端施加竖直向下20牛的拉力．可以将塞子拉开．那么．为使塞子能被拉开．而链条不被拉断，贮水箱内的最大贮水高度为多少？（g取lO牛/千克）


（6）（8分）现有两个完全相同的圆柱形容器．容器的底部分别用进水管与甲、乙两个水龙头连接．进水管的粗细与水龙头的口径相同．如图所示．甲、乙两个水龙头距离容器底部的距离均为L．甲水龙头横截面积为SA，乙水龙头的横截面积为SB，且sA＞SB．假设两个水龙头每秒放出的水量相同，均为Q；试通过简要的分析和推导说明，在同时打开水龙头向容器注水，哪一个容器会先放满．
优质解答
（1）水从龙头流出后，越来流速越大，压强就越小，水流越来越细，所以图A符合实际情况；
（2）随着容器内水面的降低，水的流速越来越慢，并且呈规律性变化，由此分析图象B能正确反应这种变化规律；
（3）以水滴下落高度为纵坐标．以下落时间的平方为横坐标，作h～t2图线（或以水滴下落高度为纵坐标．以下落时间的为横坐标．作h～t图线）；在图上标出h=35厘米对应的时间t2（或t）可求得时间
t=O．265秒．
乙图中水龙头每分钟滴水数
N=
60
0.265
≈226
（4）气泡开始从容器底部发生，因为其密度小于水的，所以气泡将会加速上升，上升过程中，气泡内气体压强减小，体积增大（等温过程，随着升高气泡中气压减小，体积增大，浮力增大）此时小鱼上下翻滚，随着气泡逐渐上升到水面，容器中泡沫混合体密度随着水面高度增大而减小，有可能小于小鱼的密度，故小鱼在泡沫中下降，下降到一定高度，与其密度相等时，就在该位置翻滚．因此在图中，小鱼位置在水面以下某处．
（5）设AOB杠杆重力产生的力和力臂的乘积为M（链条的重力不计）．则M+ρghSl1=Fl2，M=Fl2-ρghSl1=0.8N•m 当用最大的拉力F作用在链条BC上．沿垂直OB的方向拉时．贮水箱中的水位最高为H；
整理得：M+ρgHSl2=F
l22+l32 
；
得H=1.15m；
（6）
刚打开水龙头时，因为流量相等，所以甲龙头的流速VA小于乙龙头的流速VB，乙容器先开始注水；设经过时间t后，容器甲、乙中的水位分别为hA、hB．则．
hAS+SAL=Qt
hBS+SBL=Qt
有以上两式得：hA＜hB；
所以乙容器中的水先注满．
故答案为：
（1）A
（2）B
（3）226
（4）在玻璃罐中部附近悬浮游动
（5）1.15m
（6）乙 （1）水从龙头流出后，越来流速越大，压强就越小，水流越来越细，所以图A符合实际情况；
（2）随着容器内水面的降低，水的流速越来越慢，并且呈规律性变化，由此分析图象B能正确反应这种变化规律；
（3）以水滴下落高度为纵坐标．以下落时间的平方为横坐标，作h～t2图线（或以水滴下落高度为纵坐标．以下落时间的为横坐标．作h～t图线）；在图上标出h=35厘米对应的时间t2（或t）可求得时间
t=O．265秒．
乙图中水龙头每分钟滴水数
N=
60
0.265
≈226
（4）气泡开始从容器底部发生，因为其密度小于水的，所以气泡将会加速上升，上升过程中，气泡内气体压强减小，体积增大（等温过程，随着升高气泡中气压减小，体积增大，浮力增大）此时小鱼上下翻滚，随着气泡逐渐上升到水面，容器中泡沫混合体密度随着水面高度增大而减小，有可能小于小鱼的密度，故小鱼在泡沫中下降，下降到一定高度，与其密度相等时，就在该位置翻滚．因此在图中，小鱼位置在水面以下某处．
（5）设AOB杠杆重力产生的力和力臂的乘积为M（链条的重力不计）．则M+ρghSl1=Fl2，M=Fl2-ρghSl1=0.8N•m 当用最大的拉力F作用在链条BC上．沿垂直OB的方向拉时．贮水箱中的水位最高为H；
整理得：M+ρgHSl2=F
l22+l32 
；
得H=1.15m；
（6）
刚打开水龙头时，因为流量相等，所以甲龙头的流速VA小于乙龙头的流速VB，乙容器先开始注水；设经过时间t后，容器甲、乙中的水位分别为hA、hB．则．
hAS+SAL=Qt
hBS+SBL=Qt
有以上两式得：hA＜hB；
所以乙容器中的水先注满．
故答案为：
（1）A
（2）B
（3）226
（4）在玻璃罐中部附近悬浮游动
（5）1.15m
（6）乙
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