Question

【題目】人民公園綠化帶內(nèi)有一個(gè)噴水管，其管口與為其供水的水塔內(nèi)的水面高度差h=20m，管口的內(nèi)截面的面積S=4×10﹣4㎡．開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)管口噴水速度V=20m/s，水從管口噴出到落地所用的時(shí)間t=0.5s．求：

（1）開(kāi)關(guān)關(guān)閉不噴水時(shí)，管口處受到水產(chǎn)生的壓強(qiáng)；

（2）開(kāi)關(guān)打開(kāi)噴水時(shí)，空中水柱的質(zhì)量．

Answer 1

【答案】（1）管口處受到水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.96×105Pa；

（2）空中水柱的質(zhì)量為4kg．

【解析】試題分析：（1）根據(jù)p=ρgh求出管口處受到水的壓強(qiáng)；

（2）根據(jù)s=vt求出水柱的長(zhǎng)度，再求出水柱的體積，根據(jù)ρ=求出質(zhì)量．

（1）管口處受到水產(chǎn)生的壓強(qiáng)：

p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×20m=1.96×105Pa；

（2）∵v=

∴水從管口噴出到落地水柱的長(zhǎng)度：

h=vt=20m/s×0.5s=10m，

水柱的體積：V=Sh=4×10﹣4m2×10m=4×10﹣3m3，

∵ρ=

∴水柱的質(zhì)量：

m=ρV=1×103kg/m3×4×10﹣3m3=4kg．