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24.（7分）创新小组发现洒水车在浇灌绿化带时，能将水喷到绿化带的不同地方。他们想探究影响水流射程（出水口到落水点的水平距离）大小的因素，经过交流，提出猜想：
①可能和出水口的水压有关；
②可能和水流射出时与水平面的夹角$θ$有关；
设计了图甲装置进行模拟实验，装水的水箱底部连着软管，固定水箱及软管出水口位置。在竖杆上标记水面所在水平线的位置$A$与出水口的位置$B$，测量$AB$之间的距离，即为出水口深度$H$。为了验证猜想①，实验过程中控制水流水平射出，多次改变出水口深度$H$，记录水流射程$s$，并将相关数据记录在表格中。
| 实验序号 | 出水口深度$H/\mathrm{m}$ | 出水口深度的平方根$\sqrt{H}/\mathrm{m}^{\frac{1}{2}}$ | 出水口深度的平方$H^2/\mathrm{m}^2$ | 水流射程$s/\mathrm{m}$ |
| -------- | --------------------- | ------------------------------------------------ | -------------------------------- | -------------------- |
| 1 | 0.16 | 0.40 | 0.025 6 | 0.8 |
| 2 | 0.25 | 0.50 | 0.062 5 | 1.0 |
| 3 | 0.36 | 0.60 | 0.129 6 | 1.2 |
(1)将水箱固定于铁架台上，为避免水箱倾斜给实验带来影响，在水箱底部贴上了一气泡水平仪（如图甲），当液体中空气泡居中时，则水箱底部水平。若空气泡偏向左边，应调节水箱使左端
(2)根据表格中数据，可初步得出：水流射出时与水平面的夹角$θ$一定时，出水口的水压越大，水流射程越
(3)为验证猜想②，需要控制
(4)根据实验获得的相关信息可知，若要让图丙中的洒水车能浇灌到$B$位置，可以采取的措施是
①可能和出水口的水压有关；
②可能和水流射出时与水平面的夹角$θ$有关；
设计了图甲装置进行模拟实验，装水的水箱底部连着软管，固定水箱及软管出水口位置。在竖杆上标记水面所在水平线的位置$A$与出水口的位置$B$，测量$AB$之间的距离，即为出水口深度$H$。为了验证猜想①，实验过程中控制水流水平射出，多次改变出水口深度$H$，记录水流射程$s$，并将相关数据记录在表格中。
| 实验序号 | 出水口深度$H/\mathrm{m}$ | 出水口深度的平方根$\sqrt{H}/\mathrm{m}^{\frac{1}{2}}$ | 出水口深度的平方$H^2/\mathrm{m}^2$ | 水流射程$s/\mathrm{m}$ |
| -------- | --------------------- | ------------------------------------------------ | -------------------------------- | -------------------- |
| 1 | 0.16 | 0.40 | 0.025 6 | 0.8 |
| 2 | 0.25 | 0.50 | 0.062 5 | 1.0 |
| 3 | 0.36 | 0.60 | 0.129 6 | 1.2 |
(1)将水箱固定于铁架台上，为避免水箱倾斜给实验带来影响，在水箱底部贴上了一气泡水平仪（如图甲），当液体中空气泡居中时，则水箱底部水平。若空气泡偏向左边，应调节水箱使左端
降低
（选填“升高”或“降低”）。(2)根据表格中数据，可初步得出：水流射出时与水平面的夹角$θ$一定时，出水口的水压越大，水流射程越
大
；当出水口深度降为9 cm且水平射出时，水流射程为0.6
m。(3)为验证猜想②，需要控制
出水口的水压
不变，多次实验，并根据实验数据绘制了$H=100\ \mathrm{cm}$和$H=80\ \mathrm{cm}$时的$s-θ$图像（如图乙），在图乙中画出当$H=90\ \mathrm{cm}$时$s-θ$的大致图像。(4)根据实验获得的相关信息可知，若要让图丙中的洒水车能浇灌到$B$位置，可以采取的措施是
增大水压(答案不唯一)
（写出一条即可）。答案
24. (1)降低 (2)大 0.6 (3)出水口的水压 如图所示
(4)增大水压(答案不唯一)
【点拨】本题考查对知识的应用与数据分析能力,探究影响水流射程的因素,注意应用控制变量法分析,难度适中。
【解析】(1)水平仪中的空气泡偏向左边,说明左侧较高,为了调节水箱水平,可以将左端降低,或升高右端;
(2)由$p=\rho gh$可知,水压越大,水流射程越大;由表可知$s=2\sqrt{H}$,所以当出水口的深度降为$9\ \mathrm{cm}=0.09\ \mathrm{m}$且水平射出时,水流射程为:$s=2\sqrt{0.09}\ \mathrm{m}=0.6\ \mathrm{m}$;
(3)为验证水流射出时与水平面的夹角之间的关系,应控制出水口的深度相同,即水压不变,改变夹角;由$H=100\ \mathrm{cm}$和$H=80\ \mathrm{cm}$的图像可知,当$H=90\ \mathrm{cm}$时$s-θ$图像应在两者之间,且峰值在$45°$附近(起点在60到70之间都可以),如图所示:
(4)根据实验结果,可通过增大水压(增大$H$)或调整夹角接近$45°$来增大射程。
解析
【分析】
本题是探究水流射程影响因素的实验题，需结合水平仪调节原理、数据分析、控制变量法及实验结论应用解题：
1. 水平仪调节：空气泡偏向左侧说明水箱左侧偏高，需降低左端使水箱水平；
2. 射程与水压关系：θ一定时，出水口深度H越大（水压越大），射程s越大，且s与√H成正比，据此计算H=9cm时的射程；
3. 验证猜想②：需控制出水口的水压（即出水口深度H）不变，改变θ，结合已有图像，H=90cm的图像应在H=80cm和100cm的图像之间，峰值在θ=45°附近；
4. 实际应用：要增大射程，可通过增大水压或调整水流夹角至45°左右实现。
【解析】
(1) 水平仪中空气泡偏向左边，表明水箱左侧底部偏高，为使水箱水平，应调节水箱使左端降低；
(2) 由表格数据可知，θ一定时，出水口深度H越大，水流射程s越大，而H越大对应出水口水压越大，故水压越大，水流射程越大；由数据规律得s=2√H，当H=9cm=0.09m时，s=2×√0.09 m=0.6 m；
(3) 验证猜想②（射程与θ的关系），需控制出水口的水压（即出水口深度H）不变，改变θ；结合图乙，H=90cm的图像应在H=80cm和H=100cm的图像之间，起点在60~70cm之间，峰值在θ=45°附近，大致图像符合上述特征即可；
(4) 图丙中洒水车要浇灌到B位置，需增大射程，可采取增大水压（或调整水流射出夹角至45°左右等）的措施。
【答案】
(1) 降低
(2) 大；0.6
(3) 出水口的水压；图像（符合要求即可）
(4) 增大水压（答案不唯一）
【知识点】
控制变量法、液体压强、射程影响因素
【点评】
本题通过探究水流射程的影响因素，考查学生对实验原理、数据分析、控制变量法的应用能力，结合图像分析和实际问题解决，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是探究水流射程影响因素的实验题，需结合水平仪调节原理、数据分析、控制变量法及实验结论应用解题：
1. 水平仪调节：空气泡偏向左侧说明水箱左侧偏高，需降低左端使水箱水平；
2. 射程与水压关系：θ一定时，出水口深度H越大（水压越大），射程s越大，且s与√H成正比，据此计算H=9cm时的射程；
3. 验证猜想②：需控制出水口的水压（即出水口深度H）不变，改变θ，结合已有图像，H=90cm的图像应在H=80cm和100cm的图像之间，峰值在θ=45°附近；
4. 实际应用：要增大射程，可通过增大水压或调整水流夹角至45°左右实现。
【解析】
(1) 水平仪中空气泡偏向左边，表明水箱左侧底部偏高，为使水箱水平，应调节水箱使左端降低；
(2) 由表格数据可知，θ一定时，出水口深度H越大，水流射程s越大，而H越大对应出水口水压越大，故水压越大，水流射程越大；由数据规律得s=2√H，当H=9cm=0.09m时，s=2×√0.09 m=0.6 m；
(3) 验证猜想②（射程与θ的关系），需控制出水口的水压（即出水口深度H）不变，改变θ；结合图乙，H=90cm的图像应在H=80cm和H=100cm的图像之间，起点在60~70cm之间，峰值在θ=45°附近，大致图像符合上述特征即可；
(4) 图丙中洒水车要浇灌到B位置，需增大射程，可采取增大水压（或调整水流射出夹角至45°左右等）的措施。
【答案】
(1) 降低
(2) 大；0.6
(3) 出水口的水压；图像（符合要求即可）
(4) 增大水压（答案不唯一）
【知识点】
控制变量法、液体压强、射程影响因素
【点评】
本题通过探究水流射程的影响因素，考查学生对实验原理、数据分析、控制变量法的应用能力，结合图像分析和实际问题解决，难度适中。
【难度系数】
0.6
