水力學各章專題濃縮(附詳解)

1、第1章 緒 論一、選擇題1按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點是指（ ）A .流體的分子； B. 流體內(nèi)的固體顆粒； C . 無大小的幾何點； D. 幾何尺寸同流動空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體。2作用在流體的質(zhì)量力包括（ ）A. 壓力； B. 摩擦力； C. 重力； D. 慣性力。3單位質(zhì)量力的國際單位是：（ ）A . N ； B. m/s； C. N/kg； D. m/s2。4與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關(guān)系的因素是（ ）. 切應力和壓強； B. 切應力和剪切變形速率；C. 切應力和剪切變形。5水的粘性隨溫度的升高而（ ）A . 增大； B. 減小； C. 不變。6氣體的粘性隨溫度的升高而（ ）

2、A. 增大；. 減小；. 不變。7流體的運動粘度的國際單位是（ ）. m2/s ；B. N/m2 ； C. kg/m ；D. N·s/28理想流體的特征是（ ）. 粘度是常數(shù)；B. 不可壓縮；C. 無粘性； D. 符合pV=RT。9當水的壓強增加個大氣壓時，水的密度增大約為（ ）. ； . ；. 。10水力學中，單位質(zhì)量力是指作用在（ ）. 單位面積液體上的質(zhì)量力； . 單位體積液體上的質(zhì)量力；. 單位質(zhì)量液體上的質(zhì)量力； . 單位重量液體上的質(zhì)量力。11以下關(guān)于流體粘性的說法中不正確的是（ ）. 粘性是流體的固有屬性；. 粘性是在運動狀態(tài)下流體具有抵抗剪切變形速率能力的量度. 流體

3、的粘性具有傳遞運動和阻滯運動的雙重作用；. 流體的粘性隨溫度的升高而增大。 12已知液體中的流速分布µy如圖所示，其切應力分布為（ ）.；.常數(shù)； . ky (k為常數(shù))。13以下關(guān)于液體質(zhì)點和液體微團的正確論述是（ ）. 液體微團比液體質(zhì)點大；. 液體微團包含有很多液體質(zhì)點；. 液體質(zhì)點沒有大小，沒有質(zhì)量；. 液體質(zhì)點又稱為液體微團。14液體的汽化壓強隨溫度升高而（ ）. 增大；. 減??；. 不變；15水力學研究中，為簡化分析推理，通常采用以下三種液體力學模型（ ）. 牛頓液體模型； . 理想液體模型； . 不可壓縮液體模型；. 非牛頓液體模型；. 連續(xù)介質(zhì)模型。16以下哪幾種流體

4、為牛頓流體（ ）. 空氣；. 清水；. 血漿； . 汽油； . 泥漿。17以下關(guān)于流體汽化壓強的論述中，不正確的是（ ）. 液體的溫度升高則汽化壓強增大； . 液體的溫度升高則汽化壓強減小； . 液體的汽化壓強隨海拔高度而變化； . 20ºC的水的汽化壓強為atm； . 100ºC的水的汽化壓強為atm；. 水在常溫下不會沸騰； . 液體中的壓力越大則汽化壓強越大。18以下哪幾種流體為非牛頓流體（ ）. 空氣；. 清水；. 血液； . 酒精；. 泥漿。二、計算題1、平板面積為 40×45cm2,厚度為 1.0cm，質(zhì)量 m=5kg，沿著涂有厚度=1.0mm油的斜面

5、向下作等速運動， 其速度u=1.0m/s,帶動油層的運動速度呈直線分布，斜 坡 角 = 22.62°(見 圖 示)，試分別求油的動力粘滯系數(shù)和運動粘滯系數(shù) (油的密度950 kg/m3)。 2、設(shè)水的體積彈性模量，試問壓強改變多少時，其體積才可以相對壓縮？ 3、溫度為10，體積為2.5m3的水加熱至60，體積增加了多少？(10的水的熱脹系數(shù)為0.14×10-4-1)第2章 水靜力學一、選擇題1靜止液體中存在（ ）. 壓應力；. 壓應力和拉應力；. 壓應力和切應力；. 壓應力 、切應力和拉應力；2相對壓強的起量點是 （ ）A. 絕對真空； B. 1個標準大氣壓； C. 當?shù)卮?/p>

6、氣壓； D. 液面壓強。3金屬壓力表的讀數(shù)是（ ）A. 絕對壓強 ； B. 相對壓強 ； C. 絕對壓強加當?shù)卮髿鈮簭姡?D. 相對壓強加當?shù)卮髿鈮簭姟?絕對壓強pabs、相對壓強p 、真空值pv、當?shù)卮髿鈮簭妏a之間的關(guān)系是（ ）A. pabs=p+pv ； B. p=pabs+pa ； C. pv=papabs 。5在密閉的容器上裝有U形水銀測壓計（如圖），其中1、2、3點位于同一水平面上，其壓強關(guān)系為（ ）A. p1=p2=p3 ； B. p1>p2>p3 ；C. p1<p2<p3。6用U形水銀差壓計測量水管內(nèi)A、B兩點的壓強差（如圖），水銀面高差hp=10cm

7、，pApB為（ ）A. 13.33kpa ；B. 12.35kpa ；. 9.8kpa 。7垂直放置的矩形擋水平板，水深為3m，靜水總壓力P的作用點到水面的距離yD為（ ）A1.25m ；B1.5m ； C2.0m D2.5m 。8在液體中潛體所受浮力的大小（ ）A與潛體的密度成正比；B與液體的密度成正比； C與潛體淹沒的深度成正比。9完全淹沒在水中的一矩形平面，當繞其形心軸旋轉(zhuǎn)到什么位置時，其壓力中心與形心重合？（ ）A. 45o傾斜；B60o傾斜；C水平；D. 鉛直。10完全淹沒在水中的一矩形平面，當繞其形心軸旋轉(zhuǎn)到什么位置時，其壓力中心與形心最遠？（ ）A. 45o傾斜；B60o傾斜；C

8、水平；D. 鉛直。11一封閉容器盛以水，當其從空中自由下落時（不計空氣阻力），其單位質(zhì)量力為A. 0 ；B. -g ； C. mg ；D. mg 。12一封閉容器盛以水，在地球上靜止時，其單位質(zhì)量力為A. 0 ；B. -g ； C. mg ；D. mg 。13一列火車在水平直道上勻速行使時，車內(nèi)的流體所受的單位質(zhì)量力為A. 0 ；B. -g ； C. mg ；D. -mg 。14.選擇下列正確的等壓面: ( )A . A ¾ A B. B ¾ B C. C ¾ C D. D ¾ D 15.壓力中心是( )A. 淹沒面積的中心 ； B. 壓力體的中心 C.

9、 總壓力的作用點 D. 受壓面的形心 16.平衡液體中的等壓面必為( )A. 水平面； B. 斜平面 ； C. 旋轉(zhuǎn)拋物面 ；D. 與質(zhì)量力相正交的面 。17.圖示四個容器內(nèi)的水深均為H，則容器底面靜水壓強最大的是( )A. a ;B. b ;C. c ;D. d 18.歐拉平衡微分方程 ( ) A. 只適用于靜止液體； B. 只適用于相對平衡液體；C. 不適用于理想液體； D.理想液體和實際液體均適用。 19.容器中盛有兩種不同重度的靜止液體，如圖所示，作用在容器 A B 壁面上的靜水壓強分布圖應為 ( )A. a B. b C. c D. d 20.液體某點的絕對壓強為 58 kPa ，則

10、該點的相對壓強為 ( )A. 159.3 kPa ； B. 43.3 kPa ； C. -58 kPa D. -43.3 kPa 。21.圖示的容器 a 中盛有重度為 r1 的液體，容器 b中盛有密度為 r1和r2 的兩種液體，則兩個容器中曲面 AB 上 壓力體及壓力應為 ( )(1) 壓力體相同，且壓力相等； (2) 壓力體相同，但壓力不相等； (3) 壓力體不同，壓力不相等； (4) 壓力體不同，但壓力相等。 22.有一傾斜放置的平面閘門，當上下游水位都上升 1 m 時虛線位置，閘門上的靜水總壓力。 （ ） (1) 變大； (2) 變小； (3) 不變； (4) 無法確定。 第22題 二、

11、判斷題1、相對壓強必為正值。 ( ) 2、圖示為一盛水容器。當不計瓶重時, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的總壓力。( ) 3.靜水總壓力的壓力中心就是受力面面積的形心。 ( )4.二向曲面上的靜水總壓力的作用點就是靜水總壓力的水平分力與鉛直分力的交點( )5、一個任意形狀的傾斜平面與水面的夾角為a。則該平面上的靜水總壓力P=rgyDAsina。(yD 為壓力中心D的坐標，r 為水的密度，A 為斜面面積) （ ） 第2題 第5題 第9題6、圖示為二塊置于不同液體中的矩形平板，它們的寬度 b，長度L及傾角a均相等，則二板上的靜水總壓力作用點在水面以下的深度是相等的。 ( ) 7、作用于兩種不同

12、液體接觸面上的壓力是質(zhì)量力。 ( )8、靜水壓強僅是由質(zhì)量力引起的。 ( )9、在一盛水容器的側(cè)壁上開有兩個小孔A、B，并安裝一 U 形水銀壓差計，如圖所示。由于A、B兩點靜水壓強不等，水銀液面一定會顯示出 Dh 的差值。 ( )10、物體在水中受到的浮力等于作用于物體表面的靜水總壓力。( )三、繪圖計算題1繪出圖中曲面上的的壓力體圖，并標出水壓力鉛直分力的方向。2. 圖示一倒U形差壓計，左邊管內(nèi)為水，右邊管內(nèi)為相對密度（即比重）的油。倒U形管頂部為相對密度的油。已知左管內(nèi)A點的壓強，試求右邊管內(nèi)B點的壓強。 3. 有 一 盛 水 的 開 口 容 器 以 的 加 速 度3.6m/s2 沿 與水

13、 平 面 成 30o 夾 角 的 斜面 向 上 運 動， 試 求 容 器中 水 面 的 傾 角. 4.矩形平板閘門AB如圖所示,A處設(shè)有轉(zhuǎn)軸。已知閘門長l=3m，寬b=2m，形心點水深hc=3m，傾角=45°，忽略閘門自重及門軸摩擦力。試求開啟閘門所需拉力FT。hcAB5. 一曲面的形狀為 3/4 個圓柱面，半徑 R=0.8 m，寬度(垂直于紙面)為1 m。圓心位于液面以下h=2.58 m，如圖所示。容器中盛有密度為 r1=816 kg/m3的液體，其深度 h1=0.98 m，其下為密度r2=1000 kg/m3的液體。(1) 繪制曲面的水平分力的壓強分布圖和垂直分力的壓力體圖。(2

14、) 求作用于曲面的靜水總壓力的大小和方向。 （； ；37.06 kN ；64.97°） 第三章 水動力學基礎(chǔ)一、判斷題1、漸變流與急變流均屬非均勻流。 ( )2、急變流不可能是恒定流。 ( ) 3、總水頭線沿流向可以上升，也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是單位長度流程上的水頭損失。 ( )5、擴散管道中的水流一定是非恒定流。 ( )6、恒定流一定是均勻流，非恒定流一定是非均勻流。 ( )7、均勻流流場內(nèi)的壓強分布規(guī)律與靜水壓強分布規(guī)律相同。 ( )8、測管水頭線沿程可以上升、可以下降也可不變。 ( )9、總流連續(xù)方程 v1A1 = v2A2 對恒定流和非恒定流均適用。 ( )10

15、、漸變流過水斷面上動水壓強隨水深的變化呈線性關(guān)系。 ( )11、水流總是從單位機械能大的斷面流向單位機械能小的斷面。 ( )12、恒定流中總水頭線總是沿流程下降的，測壓管水頭線沿流程則可以上升、下降或水平。 ( )13、液流流線和跡線總是重合的。 ( )14、用畢托管測得的點流速是時均流速。 ( )15、測壓管水頭線可高于總水頭線。 ( )16、管軸高程沿流向增大的等直徑管道中的有壓管流，其管軸壓強沿流向增大。 ( )17、理想液體動中，任意點處各個方向的動水壓強相等。 ( )18、拉格朗日積分要求流動為無旋，但可以是非恒定流動；而柯西-伯努力積分不僅要求流動為無旋, 且要求是恒定流動 。 (

16、 )19、理想液體屬于有勢流,實際液體都是有渦流. ( )20、若液體質(zhì)點作圓周運動,流線為同心圓,則此類流動一定為有渦流(有渦旋)。 ( )21、不可壓縮液體的平面流動中存在流函數(shù)，則必定存在勢函數(shù)。 ( )22、在平面流動中,兩流線之間通過的單寬流量等于該兩流線的流函數(shù)值之差。 ( )23、不可壓縮液體連續(xù)性微分方程 只適用于恒定流。 ( )二、選擇題1、恒定總流的能量方程z1 + p1g + v122g = z2 +p2g + v222g +hw1- 2 ，式中各項代表( ) (1) 單位體積液體所具有的能量；(2) 單位質(zhì)量液體所具有的能量；(3) 單位重量液體所具有的能量；(4) 以

17、上答案都不對。 2、圖示抽水機吸水管斷面AA動水壓強隨抽水機安裝高度 h 的增大而 ( )(1) 增大 (2) 減小 (3) 不變 (4) 不定3、在明渠恒定均勻流過水斷面上1、2兩點安裝兩根測壓管，如圖所示，則兩測壓管高度h1與h2的關(guān)系為 ( )(1) h1 h2 (2) h1 h2 (3) h1 = h2 (4) 無法確定4、對管徑沿程變化的管道 ( )(1) 測壓管水頭線可以上升也可以下降 (2) 測壓管水頭線總是與總水頭線相平行(3) 測壓管水頭線沿程永遠不會上升(4) 測壓管 水頭線不可能低于管軸線5、圖示水流通過漸縮管流出，若容器水位保持不變，則管內(nèi)水流屬 ( )(1) 恒定均勻

18、流 (2) 非恒定均勻流 (3) 恒定非均勻流 (4) 非恒定非均勻流 6、管軸線水平，管徑逐漸增大的管道有壓流，通過的流量不變，其總水頭線沿流向應 ( )(1) 逐漸升高 (2) 逐漸降低 (3) 與管軸線平行 (4) 無法確定7、均勻流的總水頭線與測壓管水頭線的關(guān)系是 ( )(1) 互相平行的直線； (2) 互相平行的曲線； (3) 互不平行的直線； (4) 互不平行的曲線。8、液體運動總是從 ( )(1) 高處向低處流動； (2) 單位總機械能大處向單位機械能小處流動；(2) 壓力大處向壓力小處流動； (3) 流速大處向流速小處流動。9、如圖斷面突然縮小管道通過粘性恒定流，管路裝有U形管

19、水銀差計，判定壓差計中水銀液面為 ( )(1) A高于B； (2) A低于B； (3)A、B齊平； (4) 不能確定高低。10、在平面流動中，兩條流線的流函數(shù)之差等于 ( )(1) 兩條流線間的切應力差 (2) 兩條流線間的壓強之差 (3)兩條流線間的流速差 (4) 兩條流線的單寬流量11、液體作有勢運動時 ( )(1) 作用于液體的力，必須是有勢的 (2) 液體的角變形速度為零(3) 液體的旋轉(zhuǎn)角速度為零 (4) 液體沿流向的壓強梯度為零12、伯努力積分的應用條件為 ( )(1) 理想正壓流體，質(zhì)量力有勢，非恒定無旋流動; (2) 不可壓縮流體，質(zhì)量力有勢，非恒定有旋流動(3) 理想正壓流體

20、，質(zhì)量力有勢，恒定流動，沿同一流線(4) 理想正壓流體，質(zhì)量力有勢，非恒定流動 ，沿同一流線 13、理想液體恒定有勢流動，當質(zhì)量力僅為重力時， ( )(1) 整個流場內(nèi)各點的總水頭相等；(2) 只有位于同一流線上的點，總水頭相等；(3) 沿流線總水頭沿程減??；(4) 沿流線總水頭沿程增加；三、填空題1、恒定總流動量方程寫為_,方程的物理意義為_。2、恒定總流能量方程中，hw的能量意義是_。它的量綱是_。3、在有壓管流的管壁上開一個小孔，如果沒有液體從小孔流出，且向孔內(nèi)吸氣，這說明小孔內(nèi)液體的相對壓強_零。(填寫大于、等于或小于) 如在小孔處裝一測壓管，則管中液面將_。(填寫高于、或低于)小孔的

21、位置。4、恒定總流能量方程中， v22g的能量意義為_,它的量綱是 _。5、水平放置的管道，當管中水流為恒定均勻流時，斷面平均流速沿程_，動水壓強沿程_。6、圖示分叉管道中，可以寫出單位重量液體的能量方程的斷面是_，不能寫出單位重量液體的能量方程的斷面是_。7、某過水斷面面積A2m2,通過流量qv1m3s，動能修正系數(shù)1.1，則該過水斷面的平均單位動能為_。8、圖示為一平底等直徑隧洞，出口設(shè)置一控制閘門。當閘門關(guān)閉時，A、B兩點壓強pA與pB的關(guān)系為_； 當閘門全開時，A、B兩位于均勻流段，其關(guān)系為_。9、應用恒定總流能量方程時，所選的二個斷面必須是_斷面，但二斷面之間可以存在_流。10、有一

22、等直徑長直管道中產(chǎn)生均勻管流，其管長 100 m，若水頭損失為 0.8m，則水力坡度為_。11、圖示為一大容器接一鉛直管道，容器內(nèi)的水通過管道流入大氣。已知 h1=1m，h2=3m。若不計水頭損失，則管道出口流速為_。12、圖示為1、2兩根尺寸相同的水平放置的管道。管1中為理想液體，管2中為實際液體。當兩管流量qv1 = qv2 時，則兩根測壓管的液面高差 h1 與 h2 的比較是_。13、圖示為一等直徑水平管道，水頭為H。若整個水頭損失為hw，1，則管道A、B、C三個斷面的流速分別為 vA=_， vB=_， vC=_。 14、用能量方程或動量求解水力學問題時，兩過水斷面取在漸變流斷面上，目的

23、是利用_的特征，計算_。15、若已知流函數(shù)為常數(shù)，則 .。16、恒定平面勢流中，組成流網(wǎng)的流線與等勢線的關(guān)系是_。17、液體質(zhì)點的運動形式有_。18、理想液體在同一點上各方向的動水壓強數(shù)值是_的。實際液體中的動水壓強為在同一點上沿三個正交方向的動水壓強的 _ ，而= _ _， =_， =_。19、液體運動可根據(jù)_分為有渦流和無渦流，無渦流是指 _，應滿足的判別條件是_。四、計算題1已知不可壓縮液體平面流動的流函數(shù)。 要求：(1) 畫出該流動的流線圖形，并標明流向； （流線）(2) 判別是有旋流動還是無旋流動； （有旋）(3) 已知流場中兩定點坐標分別為 A(1,0) 與 B(2,3),通過此兩

24、點間的單寬流量 q； （）(4) A、B兩點是否滿足方程？ （否）2已知流速場，試求：（1）點（1，2，3）之加速度；（2）是幾元流動；（3）是恒定流還是非恒定流；（4）是均勻流還是非均勻流？ 3、用畢托管測量明渠漸變流某一斷面上A、B兩點的流速(如圖)。已知油的重度g8000Nm3。求uA及uB。(取畢托管流速系數(shù)1) （）4、圖示為鉛直放置的一文德里管。已知d1=20 cm，d2=10 cm，Dz=0.5 m，水銀壓差計讀數(shù)Dh=2 cm。若不計水頭損失，求流量qv。(取動能校正系數(shù)為1) （0.018m3/s） 5、某輸水管道接有管徑漸變的水平彎管(如圖)。已知管徑D=250 mm，d=

25、200 mm，彎角=60°。若彎管進口壓力表讀數(shù)p1=2.5 Ncm2，p2=2.0 Ncm2。不計彎管的水頭損失，求：水流對彎管的水平作用力的大小及方向。(取動量校正系數(shù)均為1) （ 1503.07 N ；51.070）6、射流從噴嘴中射出，撞擊在一鉛直放置的平板上，如圖所示。已知噴嘴直徑d=25 mm，射流與平板垂線間的夾角=60°，射流流速v1=5 ms。不計摩擦阻力，取動量校正系數(shù)為1。求：(1)平板靜止時，射流作用在平板上的垂直作用力；(2)當平板以u=2 ms的速度與水流相同方向運動時，射流作用在平板上的垂直力。 （6.13N；2.12N）第1章緒論 答案：一、

26、1.D 2.C、D 3.D 4.B 5.B 6.A 7.A 8.C 9.A 10.C 11.D 12.B 13.D 14.A 15.B、C、E 16.A、B、D 17.B、C、D、F、G 18. C、E1、解： 木 塊 重 量 沿 斜 坡 分 力 F 與 切 力 T平 衡 時， 等 速 下 滑=0.1047 Pa·s ；=1.102×10-4m2/s 2、（）3、1.75L第2章 水靜力學答案：一、選擇題1.A 2.C 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C 8.B 9C 10.D 11.A 12.B 13.B 14.C 15.C 16、D 17、C 18、 D 19、B

27、20、D 21、B 22、A 二、判斷題1、 ( ´ ) 2、( ´ ) 3、( ´ ) 4、( ´ ) 5、( ´ ) 6、( Ö ) 7、( ´ ) 8、( ´ ) 9、( ´ ) 10、( Ö )三、繪圖計算題1、解: NN2、解: 取N-N面為等壓面,列等壓面方程3. 解：由 液 體 平 衡 微 分 方 程在 液 面 上 為 大 氣 壓，將 以 上 關(guān) 系 代 入 平 衡 微 分 方 程， 得：4 解: hcAB5. （1） (2) ； 總壓力 ：37.06 kN ；64.97°

28、;第3章 水動力學基礎(chǔ)答案一、判斷題1、 ( ) 2、( × ) 3、 ( × ) 4、 ( ) 5、 ( × ) 6、(×) 7、(×) 8、() 9、(×) 10、() 11、() 12、() 13、(×) 14、() 15、(×) 16、(×) 17、()18、 (Ö ) 19、 (´) 20、 (´) 21、 (´) 22、 (Ö) 23、 (´) 二、選擇題1、(3) 2、(2) 3、(3) 4、( 1 ) 5、( 3 ) 6、( 4

29、) 7、( 1 ) 8、( 2 ) 9、( 2 ) 10、 (4) 11、 (3) 12、 (3) 13、 (1) 三、填空題1、 其物理意義為作用于液體外力合力等于單位時間內(nèi)液體動量的變化。 2、液流從總流斷面1流到斷面2時單位重量液體的機械能損失的平均值。其量綱是長度。3、小于；低于。 4、總流過水斷面上平均單位動能；長度。 5、不變；減小。 6、11與33和11與 22 ； 22與 33。 7、0.014m。 8、pA= pB； pA pB。 9、漸變流；急變。 10、0.008 m。11、8.85 ms。 12、h2 h1 。 13、vA vB vC。14、漸變流斷面上 z + pg

30、C； 動水壓強或動水總壓力。15、。 16、互相垂直的。 17、平移，變形，旋轉(zhuǎn)。 18、相等； 算術(shù)平均值，即 ; ; ; ;19、液體或微團有無繞自身軸旋轉(zhuǎn)(液體質(zhì)點流速場是否形成微團轉(zhuǎn)動)；液體或微團不存在繞自身軸旋轉(zhuǎn)的流動(液體質(zhì)點流速場不形成微團轉(zhuǎn)動的流動)； ; 或 。四、計算題1解：(1) 流線 (2) 有旋 (3) (4) 因有旋運動，且A,B不在同一根流線上，所以A,B兩點不滿足方程 2解：（1）則：（2）因速度只與X，Y有關(guān)，所以是二元流動。（3）從（1）中可以看出，時變加速度均為零，則速度隨時間不變，為恒定流（4）從（1）中可以看出，位變加速度不為零，為非均勻流。3解：設(shè)與A點在一條流線上的點為M點，且M點距離自由水面高為hm,h1=30cm,則列M點和A點的能量方程而所以有： ；設(shè)與B點在一條流線上的點為N點，且N點距離自由水面高為hN,h2=20cm則列N點和B點的能量方程而N 4解: 以喉管2斷面為基準面,列1-1,2-2 斷面的能量方程： （1）由連續(xù)性方程： （2）對測壓管，設(shè)左側(cè)測壓管內(nèi)水銀面到2斷面處高為z，N-N面為等壓面，得5解：水流對彎管的作用力F，可通過彎管對水流的反力R來求，F(xiàn)=-R。設(shè)入口為1斷