Question

在“研究水柱的射程”課題研究中，各研究小組用如圖5-2-23 所示的裝置，研究了水桶內水的深度h與水柱射程s之間的關系.在某班舉行的研究成果交流會上，甲組的李明同學發現，乙組水平射程的最大值大于甲組水平射程的最大值.他感到納悶：怎么會比我們的水平射程大呢？由于李明同學在甲組負責水平射程的測量，對別的測量數據印象不深，因此，對乙組水平射程大的原因進行了猜想.

圖5-2-23

（1）如果你是李明同學，你會怎么猜想？請說出猜想的理由.（說明：各組的實驗環境均無風，兩組同學的操作過程均正確無誤）

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（2）你又將打算怎樣驗證自己的猜想呢？

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（3）甲組同學在探究過程中，某次測量的水柱的水平射程為40 cm.已知小孔離水槽底部的高度為0.80 m，水柱從小孔射出時沿水平方向，忽略空氣阻力，重力加速度g取10 m/s².那么此次測量中，水從小孔射出的初速度大小應為：v=_______ m/s.

Answer 1

思路點撥：本題通過探究性實驗考查平拋運動的水平位移與初速度的關系.水流出后做平拋運動，而初速度又與液體的深度有關.通過小孔的高度可以求出水做平拋運動的時間，再根據水平射程求出小孔處水流的初速度v的大小.

答案：（1）乙組水的深度較大，流出的水平初速度也較大，又因為高度相同，水做平拋運動的時間相同，因此乙組水的水平射程必然較大.

（2）改變水的深度，測量兩次水平射程，討論水平射程與水的深度的關系.

（3）1