新概念物理教程力學(xué)答案詳解(五)

新概念物理教程力學(xué)答案詳解(五)新概念物理教程力學(xué)答案詳解(五)新概念物理教程力學(xué)答案詳解(五)新概念物理教程力學(xué)答案詳解(五)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:新力學(xué)習(xí)題答案（五）5—1．如本題圖所示為圓筒狀鍋爐的橫截面，設(shè)氣體壓強(qiáng)為p，求壁內(nèi)的正應(yīng)力。已知鍋爐直徑為D，壁厚為d（D>>d），應(yīng)力在壁內(nèi)均勻分布。5—2．（1）矩形橫截面桿在軸向拉力的作用下產(chǎn)生拉伸應(yīng)變?yōu)?，此材料的泊松比為，求證體積的相對(duì)改變?yōu)椋海?）式中是否適用于壓縮（3）低碳鋼的楊氏模量為Y=*1010Pa,泊松比為,受到的拉應(yīng)力為=,求桿體積的相對(duì)改變。5—3．在剪切鋼板時(shí)，由于刀口不快，沒有切斷，該材料發(fā)生了剪切形變。鋼板的橫截面積為S=90cm2，二刀口間的距離為d=，當(dāng)剪切力為F=7*105N時(shí)，已知鋼板的剪變模量為G=8*1010Pa，求：（1）鋼板中的剪切應(yīng)力；（2）鋼板的剪切應(yīng)變；（3）與刀口齊的兩個(gè)截面所發(fā)生的相對(duì)滑移。5—4．矩形橫截面邊長(zhǎng)2:3的梁在力偶矩作用下發(fā)生純彎曲。對(duì)于截面的兩個(gè)不同取向，同樣的力偶矩產(chǎn)生的曲率半徑之比為多少5—5．試推導(dǎo)鋼管扭轉(zhuǎn)常量D的表達(dá)式。5—6．一鋁管直徑為4cm,壁厚1mm,長(zhǎng)10m,一端固定，另一端作用一力矩，求鋁管的扭轉(zhuǎn)角。對(duì)同樣尺寸的鋼管再計(jì)算一遍。已知鋁的剪變模量G=*1010Pa，鋼的剪變模量為*1010Pa.。5—7．用流體靜力學(xué)基本原理，論證液面上有大氣、物體全部浸在液體中的情況下的阿基米德原理。5—8．滅火筒每分鐘噴出60m3的水，假定噴口處水柱的截面積為，問水柱噴到2m高時(shí)其截面積有多大解：設(shè)噴口處為1處，水柱噴到2m處為2處依伯努力方程有：5—9．一截面為的均勻虹吸管從容積很大的容器中把水吸出。虹吸管最高點(diǎn)高于水面，出口在水下處，求水在虹吸管內(nèi)作定常流動(dòng)時(shí)管內(nèi)最高點(diǎn)的壓強(qiáng)和虹吸管的體積流量。5—10．油箱內(nèi)盛有水和石油，石油的密度為cm2，水的厚度為1m，油的厚度為4m。求水自箱底小孔流出的速度。5—11．一截面為A的柱形桶內(nèi)盛水的高1度為H，底部有一小孔，水從這里流出。設(shè)水柱的最小截面積為S，求容器內(nèi)只剩下一半水和水全部流完所需的時(shí)間t1和t2。5—12．在一20cm*30cm的矩形截面容器內(nèi)盛有深度為50cm的水。如果從容器底部面積為的小孔流出，求水流出一半時(shí)所需的時(shí)間。5—13．如圖5—35a所示，在一高度為H的量筒側(cè)壁上開一系列高度h不同的小孔。試證明：當(dāng)h=H/2時(shí)水的射程最大。解：設(shè)A為量筒截面面積，s為小孔面積5—14．推導(dǎo)文丘里流量計(jì)的流量公式。5—15．在盛水圓筒側(cè)壁上有高低兩個(gè)小孔，它們分別在水面之下25cm和50cm處。自它們?cè)O(shè)出的兩股水流在哪里相交5—16．如本題圖，A是一個(gè)很寬闊的容器，B是一根較細(xì)的管子，C是壓力計(jì)。（1）若拔去B管下的木塞，壓力計(jì)的水位將處在什么地方（2）若B管是向下漸細(xì)的，答案有何改變5—17．一桶的低部有一洞，水面距桶底30cm，當(dāng)桶以120m/s2的加速度上升時(shí)，水自洞漏出的速度為多少5—18．如本題圖，方新形截面容器側(cè)壁有一小孔，其下緣的高度為h。將孔封住時(shí)，容器內(nèi)液面高度達(dá)到H，此容器具有怎樣的水平加速度a，即使將孔打開，液體也不會(huì)從孔中流出此時(shí)液面是怎樣的5—19．使機(jī)車能在行進(jìn)時(shí)裝水，使用的裝置如本題圖所示，順著鐵軌裝一長(zhǎng)水槽，以曲管引至機(jī)車上。曲管之另一端浸入水槽中，且其開端朝向運(yùn)動(dòng)的前方。試計(jì)算，火車的速度多大，才能使水升高解：由題意知：流入曲管的水的速度（也是相對(duì)水槽的速度）就是火車的速度。依伯努力方程有：5—20．試作下?lián)羰剿啓C(jī)最大功率和轉(zhuǎn)速的計(jì)算。如本題圖所示，設(shè)水源高h(yuǎn)=5m，水流截面積s=，輪的半徑R=；還不假定水連續(xù)不斷地打在漿葉上，打擊后水以漿液的速度流去。5—21．在一截面積為50cm2的水管上接有一端彎管，使管軸偏轉(zhuǎn)750。設(shè)管中水的流速為s。計(jì)算水流作用在彎管上力的大小和方向。5—22．在重力作用下，某液體在半徑為R的豎直圓管中向下作定常層流，已知液體的密度為，測(cè)得從管中流出的體積流量為Q，求（1）液體的粘滯系數(shù)；（2）管軸處的流速。解：該圓管是豎直放置的?？蓞⒄詹词捜~公式的推導(dǎo)過程求解。5—23．粘滯流體在一對(duì)無(wú)限大平行平面板之間流動(dòng)。試推導(dǎo)其橫截面上的速度分布公式。解：如圖所示，以中心軸為x軸，建立如圖所示的坐標(biāo)系，在y+dy之間取一面積為s,寬為dy的流體。設(shè)v沿正x方向，分析其受力：5—24．密度為cm3、直徑為的玻璃在一盛甘油的筒中自靜止下落。若測(cè)得小球的恒定速度為s，試計(jì)算甘油的粘滯系數(shù)。甘油的密度為cm3。解：依斯托克斯公式有：5—25．一半徑為的小空氣泡在密