三峡大学考研真题913水力学(二)2013年硕士研究生专业课考试试题
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第1页共3页三峡大学2009年研究生入学考试试题(A 卷)考试科目:理论力学(一)(考生必须将答案写在答题纸上)注意:①本试卷共3页;②本试卷总分:150分;③考试时间:180分钟。
一、计算题(本题15分)图示平面刚架,自重不计。
设管道重kN 6=Q ,载荷kN 10=P ,︒=45θ,m kN 8⋅=M ,kN/m 2=A q ,m 31=L ,m 42=L 。
试求固定端A 的约束反力。
二、计算题(本题20分)四根等长均质直杆,各重Q ,用不计自重的直杆EF与BC 、DC 杆在中点铰接,使ABCD 成一正方形。
试求杆EF 的内力。
第2页三、计算题(本题20分)在图示机构中,已知:曲柄OA 上作用一力偶,其矩为M ,在滑块D 上作用水平力P ,尺寸如图示。
不计各杆及滑块的自重,试用虚位移原理求机构位置平衡时力P 与力偶矩M 之间的关系。
四、计算题(本题20分)在图示平面机构中,已知:匀角速度rad/s 2=ω,cm 20=AB ,cm 10=BC ;当OB OE ⊥时,︒==30φβ。
试求该瞬时D v 和AC ε。
五、计算题(本题20分)滑轮组如图,已知:物A 重Q 1,物B 重Q 2。
匀质滑轮O 半径为r 、重Q 3,匀质轮C 半径为R 、重Q 4,不计绳的质量及轴承处的摩擦。
试求:ED 铅直段绳子的张力。
第3页六、计算题(本题25分)机构如图所示,已知:0ω为常量,OA =OO 1=r ,BA =BC =BO 1=b 。
当杆O 2D 与水平线夹角为φ时,线A O C O 11⊥,O 2C =2r 。
试求此瞬时O 2D 杆的角速度2ω及角加速度2ε。
七、计算题(本题30分)在图示机构中,已知:物块A 重为P ,匀质轮O 重为1Q ,作纯滚动的匀质轮C 重为2Q ,半径均为R ,斜面的倾角︒=30β。
轮O 上作用力偶矩为M 的常值力偶。
绳的倾斜段与斜面平行。
试求:(1)物块A 下降的速度a ;(2)支座A 的反力(表示成a 的函数);(3)为使轮C 作纯滚动,斜面与轮C 间的静摩擦系数f的范围(表示成a 的函数)。
水力学试卷(2)一、填空题(30分,每空1分)1. 液体的主要物理性质为()、()、()、()、()、()。
2. 所谓理想液体就是把水看作绝对()、()、()、()的连续介质。
3. 作用在液体上的两大力为()、()。
4. 现阶段水力学的科学试验主要有三种方式()、()、()。
5. 静止液体中压强的两种计算基准为()、()。
6. 描述液体运动的两种方法为()和()。
7. 根据下游水深和跃后水深的关系,可将水跃分为()、()、()。
8. 明渠恒定非均匀流的三种流态为()、()、()。
9. 两个流动系统的相似,可以用()、()、()来描述。
10.水流模型的类型包括()和()两种。
二、判断(每空1分,共10分)1.要用实际方法解决一个水力学问题,应首先用理论方法确定出各变量之间的关系式,然后进一步通过模型试验确定出问题的完整表达式。
()2.在水力学上,毕托管用来测流量,而文丘里用来测流速。
()3.明渠水力最优断面是按流体力学原理定义的,在工程上不一定最优。
()4.液体运动的两种型态是层流和急流,二者依据下临界雷诺数来判别。
()5.孔口淹没出流时,孔口淹没越深,其出流的流速和流量就越大。
()6.单项力相似准则中两个独立的准则包括重力和惯性力为主要作用力时的弗劳德准则和粘性力和惯性力为主要作用力时的雷诺准则。
()7.测压管水头线(水面线)沿程不可能上升。
()8.明渠均匀流一定是恒定流。
()9.工程上通常按照堰坎厚度与堰顶水头的比值大小和水流的特征,将堰流分为薄壁堰流、窄深堰流和宽顶堰流。
()10.渗流系数是反映土壤渗流特性的一个综合指标,它的量纲为LT -1 。
()三、简答题(每题5分,共20分)1.什么是水力学?2.明渠均匀流的水力特性及产生的条件?3.何为有压管路中的水击?水击的类型有哪些?4.何为断面比能?它的表达式及与液体运动的总机械能的区别是什么?四、计算题(共40分)1.一封闭水箱(如图1 所示)自由表面上气体压强p 0 =25kN/m 2 ,h 1 =5m,h 2 =2m。
.影响水的运动粘滞系数的主要因素为
A 水的温度
B 水的密度
.定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线(管径为d常数)四、计算题(本题6小题,共90分)
3.如图所示一管道,当管道通过的流量3013600/kg m ρ=,管道的直径由求U 型水银压差计中的读数h 4. 设有一股自喷嘴以速度0v 喷射出来的水流,冲击在一个与水流方向成的固定平面壁上,当水流冲击到平面壁后,分为两股水流流出冲击区,若不计重量(流动在一个水平面上),并忽略水流沿平面壁流动时的摩阻力,试推证:射流施加于平面壁上的水流冲击力0sin R Qv ρα=
5.做沿程水头损失试验的管道直径 1.5d cm =,
(此时水的运动粘性系数20.01519/cm s ν=),管中水流的流态;(2)此时的沿程水头损失系数失f h ;(4)为保持管中水流为层流,量测段的最大测压管水头差.一梯形断面明渠均匀流,已知梯形底宽3b m =,水深0.8H =,糙率系数0.03n =,底坡0.005i =,水温20T C =(相应的运动粘滞系,试判断此水流为层流或紊流,急流或缓流?(。
(A)1-1断面和2-2断面
(B)2-2断面和3-3断面
(C)1-1断面和3-3断面
(D)3-3断面和4-4断面
完全真空状态是指( )。
(A)真空值=0 (B)
(C)相对压强=0
(A)Q A>Q B (B)
(B)Q A<Q B (D)
同一管道中,当水的流速不变,温度上升时,则雷诺数(A)增大 (B)
(C) 不变 (D)
3. 如图所示,一串联管连接A,B两水池,恒定流动,串联管道由两段不同直径的单一管道组成,以虚线为界,d1< d
线,如有必要,请补充绘制的说明,并指出:
(1)当下游无水,即h3=0时,所需的拉力
(2)当下游水深h3=h2=1.6m时的拉力
2. 水平放置的水电站压力钢管分岔段,用混凝土支座固定,已知主管直径
3.0 m,两个分岔管直径d= 2.0 m,转角
通过总流量Q = 45.0 m3/s, 两分岔管的流量相等,
4. 一直径沿程不变的输水管道,连接两水池,如图所示,已知管道直径m,全管长l= 90 m,沿程阻力系数
折弯局部水头损失系数ξ2= 0.2 ,出口水头损失系数
6. 高度P = 2.0 m的跌水,其出口处设平板闸门控制流量,如图所示。
当流量= 10.0 m3/s时,下游水深h t= 1.9 m;河槽为矩形断面,底宽
头H= 1.6 m;行近流速v0= 1.0 m/s;流速系数ϕ = 0.97。
试计算收缩断面水深。