有人想设计制作一“平抛运动扫描仪”，所用的器材有：已用过的医用吊针（整套，如图甲）；竖直木板1块；厚为0.5cm的光滑小木条；钉子；白纸1张；图钉4枚；小钢球1个；圆珠笔笔筒（下

Question

有人想设计制作一“平抛运动扫描仪”，所用的器材有：已用过的医用吊针（整套，如图甲）；竖直木板1块；厚为0.5cm的光滑小木条；钉子；白纸1张；图钉4枚；小钢球1个；圆珠笔笔筒（下面部分）1个；重垂线；直尺1把；染了红墨水的水；铁架台．
（1）证明从针头滴出的水滴的出口速度大小是不变的；
（2）请你帮他设计这一“平抛运动扫描仪”，并写出实验方案和步骤．

Answer 1

（1）打开塑料管上的开关，待流出一部分水稳定后，瓶口处的压强总是等于外界大气压强，针头外A的压强是：P_A=P₀+mgh，
而A处水压强与A处的空气压强差△P=P_A-P₀=mgh，从理论上可以证明水滴从A处出来的速率v=√(2gh)，只要瓶中的水未滴完，则h不变，所以v不变．
（2）实验方案和步骤：①将红墨水装入吊瓶中，并将开关关上；
②在竖直放置的木板左端上方水平地钉好小木条（以小钢球放在其上不左右滚动为准）；
③将吊瓶用铁架台挂在木板的左上方（可把铁架台放在板凳上）；
④将针头用透明胶贴在小木条的外边缘，注意针头与小木条平行；
⑤将白纸用4个图钉固定在针头右侧的木板上；
⑥在针头出口正下方挂重垂线（如图b所示）；
⑦打开塑料管上的开关，待稳定时，我们看到红色的水从针头口呈线状水平射出，并靠近但不接触白纸做平抛运动．
答：（1）证明所上所述；
（2）实验方案和步骤：①将红墨水装入吊瓶中，并将开关关上；
②在竖直放置的木板左端上方水平地钉好小木条（以小钢球放在其上不左右滚动为准）；
③将吊瓶用铁架台挂在木板的左上方（可把铁架台放在板凳上）；
④将针头用透明胶贴在小木条的外边缘，注意针头与小木条平行；
⑤将白纸用4个图钉固定在针头右侧的木板上；
⑥在针头出口正下方挂重垂线（如图b所示）；
⑦打开塑料管上的开关，待稳定时，我们看到红色的水从针头口呈线状水平射出，并靠近但不接触白纸做平抛运动．