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流体力学试题含答案一、单选题（共48题，每题1分，共48分）1.圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是（）。
A、沿程水头损失与速度的2次方成正比B、沿程水头损失与速度成正比C、沿程水头损失与速度的0.5次方成正比D、沿程水头损失与速度的1.75次方成正比正确答案：A2.单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能称为（）。
A、位置能头B、速度能头C、压力能头D、绝对压力能头正确答案：A3.除氧器在给水泵上方25米，除氧器压力为0.7兆帕，给水泵入口绝对压力为多少（）。
A、0.7兆帕B、0.9兆帕C、1.06兆帕D、0.8兆帕正确答案：C4.1毫米汞柱是多少（）帕。
A、50B、1C、1000D、133.3正确答案：D5.相对压强的起算点是()。
A、绝对真空B、１个标准大气压C、当地大气压D、液面压强正确答案：C6.伯努利方程说明，流体在水平管内定常流动中，压力下降（）A、流速下降B、都可能C、流速不变D、流速上升正确答案：D7.常态下，下列哪种流体粘性最大（）A、水B、酒精C、空气D、油正确答案：D8.从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体（）A、能承受拉力，平衡时能承受切应力B、能承受拉力，平衡时也能承受切应力C、不能承受拉力，平衡时不能承受切应力D、能承受拉力，平衡时不能承受切应力正确答案：C9.凝结水泵吸水处压力为-98千帕（），其真空是。
A、98千帕B、3千帕C、1000帕D、100帕正确答案：A10.某点的真空压力是65000pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（）。
A、165000PaB、35000PaC、55000PaD、65000Pa正确答案：B11.下列流体的作用力不是质量力的是()。
A、惯性力B、粘性内摩擦力C、电磁力D、重力正确答案：B12.流体运动黏度的国际单位是（）A、牛/平方米B、牛．秒/平方米C、平方米/秒D、千克/米正确答案：C13.表面力是指作用在（）上的力。
流体力学静水压强练习题一、基本概念题1. 列出静水压强的定义。
2. 静水压强与哪些因素有关？3. 什么是绝对压强和相对压强？4. 简述液体压强随深度的变化规律。
5. 如何计算液体在某一点的静水压强？二、公式应用题1. 已知水的密度为1000 kg/m³，求深度为10m处的静水压强。
2. 某容器内液体深度为5m，液体密度为800 kg/m³，求容器底部的静水压强。
3. 一根直径为0.1m的管道内，水流速度为2m/s，求管道中心处的静水压强。
4. 某封闭容器内气体压强为1.5×10^5 Pa，容器内液体深度为3m，液体密度为1200 kg/m³，求气体对容器底部的压强。
5. 在一水坝底部，水深为20m，求水坝底部的静水压强。
三、综合分析题1. 分析液体内部压强分布规律，并说明原因。
2. 举例说明静水压强在实际工程中的应用。
3. 讨论液体静压强与液体密度的关系。
4. 如何利用静水压强原理计算液体在容器内的压力？5. 分析在深海潜水过程中，潜水员所承受的静水压强变化。
四、计算题1. 已知一圆形水池直径为10m，水深为4m，求水池底部的静水压强。
2. 一矩形水槽长20m，宽5m，水深6m，求水槽底部的静水压强。
3. 某圆柱形容器高1m，直径0.5m，容器内液体密度为1500kg/m³，求容器底部的静水压强。
4. 一潜水员在海底作业，水深为50m，求潜水员所承受的静水压强。
5. 一艘船在海上航行，船底距海平面深度为15m，求船底的静水压强。
五、判断题1. 液体内部的压强处处相等。
（）2. 静水压强与液体深度成正比。
（）3. 液体压强与液体密度无关。
（）4. 绝对压强总是大于相对压强。
（）5. 液体静压强在水平方向上是不变的。
（）六、选择题A. 液体的密度B. 液体的温度C. 液体的深度D. 重力加速度2. 在同一液体中，下列哪个深度处的静水压强最大？A. 5m深处B. 10m深处C. 15m深处D. 20m深处A. 静水压强随深度增加而减小B. 静水压强在液体表面处最大C. 静水压强在液体内部处处相等D. 静水压强与液体密度成正比4. 在一个密闭容器内，液体上方气体的压强为50kPa，液体深度为2m，液体密度为1000 kg/m³，容器底部的总压强为多少？A. 100 kPaB. 150 kPaC. 200 kPaD. 250 kPaA. P = ρghB. P = ρgh^2C. P = ρg/hD. P = ρg^2h七、填空题1. 液体的静水压强是由__________、__________和__________共同作用产生的。
示范题解析例1-1压力的测量为测量某密闭容器内气体的压力，在容器外部接一双液U管做压差计，如本题附图所示。
指示液1为密度1=880kg/m3的乙醇水溶液，指示液2为密度2=830kg/ m3的煤油。
已知扩大室直径为D=170mm，U管直径d=6mm，读数R=0.20m。
试求：（1）容器内的表压力p。
若忽略两扩大室的液面高度差，则由此引起的压力测量的相对误差为多少？（2）若将双液U管微压差计改为普通U管压差计，指示剂仍用1=880kg/m3的乙醇水溶液，则压差计读数R’为多少?(3)若读数绝对误差为±0.5mm，则双液U管微压差计和U管压差计读数的相对误差各为多少？解：（1）若容器内压力P（表压）取截面1-1’为等压面，则P 1=P1’由静力学方程式得p1=p+（h1+R）2gP1’=h2g+R g以上三式联立，得P=R（1-2）g+（h2-h1）2g（1）式中，h2=h1+h。
由于开始时两扩大室中所充的煤油量相同，故1-2管段内的煤油量h内的煤油量相等，即πd2R=πD2h 于是 h=R故h2=h1+R(2)将式（2）代入式（1）得P=R（1-2+2）g=0.20×【880-830+（）2×830】×9.81Pa =100.1Pa（表压）若忽略两扩大室的液面高度差，即h1≈h2，则由式（1）得容器内压力为P=R（1-2）g=0.20×（880-830）×9.81Pa=98.1Pa（表压）于是，由于忽略扩大室液面高度差引起压力测量的相对误差为×100%=﹣2.0%（2）U管压差计的读数R‘由流体静力学方程得P=R‘1gR‘==m=0.0116m=11.6mm（3）双液U管微压差计与U管压差计读数的相对误差分别为双液U管微压差计×100%=±0.25%U管压差计×100%=±4.3%讨论：（1）当被测压力或压力差很小时，采用U管压差计测量的读数可能会很小，读数的相对误差很大，为减小测量误差，可选用双液U管微压差计代替U 管压差计，因此应根据不同场合选择合适的压差计；（2）双液U管压差计的测量精度，取决于所选择的双指示液的密度差，二者的密度差越小，其获得的R越大，测量误差越小。
流体力学试题及答案4一、选择题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，描述流体运动的基本概念是（）。
A. 质量B. 密度C. 速度D. 压力答案：C2. 流体静力学基本方程中，描述流体静压力与深度关系的公式是（）。
A. P = ρghB. P = ρgh²C. P = ρgh³D. P = ρg答案：A3. 在不可压缩流体中，连续性方程表明（）。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案：A4. 流体力学中的雷诺数是用来描述（）。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体流动的层流与湍流状态D. 流体的压缩性答案：C5. 根据伯努利方程，流体在管道中流动时，流速增加会导致（）。
A. 压力增加B. 压力减小C. 温度增加D. 密度增加答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，流体的粘性系数通常用符号________表示。
答案：μ2. 当流体流动时，如果流体的流线不相交，则该流动称为________流动。
答案：层流3. 流体力学中，流体的惯性力与流体的________和________有关。
答案：密度，速度4. 流体力学中，流体的表面张力是由分子间的________力引起的。
答案：吸引力5. 流体力学中，流体的压缩性是指流体在压力作用下体积的________。
答案：变化三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述流体力学中的边界层概念及其重要性。
答案：边界层是指流体在固体表面附近流动时，由于粘性作用，流体速度从零逐渐增加到与主流速度相近的区域。
边界层的存在对流体的流动特性、摩擦阻力和流体的传热、传质等过程有重要影响。
2. 描述流体力学中的能量守恒定律，并给出其数学表达式。
答案：能量守恒定律表明，流体系统中能量的总量在没有外力作用的情况下是守恒的。
数学表达式为：ρu(E + p/ρ + gz) = constant，其中ρ是流体密度，u是流体速度，E是单位质量流体的内能，p是压力，g是重力加速度，z是垂直高度。
流体试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，流体的粘性系数表示的是：A. 流体的密度B. 流体的压缩性C. 流体的粘滞性D. 流体的可压缩性答案：C2. 流体静力学中，液体压力随深度增加而：A. 减小B. 增大C. 不变D. 先增大后减小答案：B3. 流体动力学中，伯努利方程描述的是：A. 流体的粘性B. 流体的能量守恒C. 流体的动量守恒D. 流体的热力学性质答案：B4. 流体在管道中流动时，流速增加，压力会：A. 增加B. 减小C. 不变D. 先减小后增加答案：B5. 流体力学中，雷诺数是用来判断流体流动状态的无量纲数，它与流体的：A. 密度和粘度B. 密度和流速C. 粘度和流速D. 密度、粘度和流速答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 流体力学中的连续性方程表明，流体的______和______在封闭管道中是守恒的。
答案：质量流量；动量2. 当流体的雷诺数小于2000时，流体的流动状态通常被认为是______流动。
答案：层流3. 流体在管道中流动时，若管道截面突然扩大，流体的流速将会______，压力将会______。
答案：减小；增加4. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了流体的______和______。
答案：动量守恒；质量守恒5. 在流体力学中，流体的粘性系数通常用希腊字母______表示。
答案：μ三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述流体力学中流体的粘性对流动的影响。
答案：流体的粘性会影响流体流动的阻力和流动状态。
粘性较大的流体在流动时会产生更大的内部摩擦力，从而增加流体流动的阻力，可能导致层流转变为湍流，影响流体的流动特性和能量损失。
2. 描述流体静力学中压力分布的特点。
答案：在流体静力学中，流体的压力随深度线性增加，且在同一点处，各个方向的压力相等。
这意味着流体内部的压强仅依赖于深度和流体的密度，而与流体的流动状态无关。
3. 解释伯努利方程在流体动力学中的应用。
第一章：绪论例1-1 200 ºC体积为的2.5m3水，当温度升至800ºC时，其体积增加多少？解： 200 ºC时：ρ1=998.23kg/m3 800CºC时：ρ2=971.83kg/m3即：则：例1-2使水的体积减小0.1%及1%时，应增大压强各为多少？（K=2000MPa）d V/V =-0.1%=-2000×106×（-0.1%）=2×106Pa=2.0MPad V /V = -1%= -2000×106×（-1%）=20 MPa例1-3输水管l=200m，直径d=400mm，作水压试验。
使管中压强达到55at后停止加压，经历1小时，管中压强降到50at。
如不计管道变形，问在上述情况下，经管道漏缝流出的水量平均每秒是多少？水的体积压缩率κ =4.83×10-10m2 /N 。
解水经管道漏缝泄出后，管中压强下降，于是水体膨胀，其膨胀的水体积水体膨胀量5.95 l 即为经管道漏缝流出的水量，这是在1小时内流出的。
设经管道漏缝平均每秒流出的水体积以Q 表示，则例1-4：试绘制平板间液体的流速分布图与切应力分布图。
设平板间的液体流动为层流，且流速按直线分布，如图1-3所示。
解：设液层分界面上的流速为u,则：切应力分布：图1-3上层下层：在液层分界面上：--流速分布：上层：下层：例1-5：一底面积为40 ×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图1-4所示，已知木块运动速度u =1m/s，油层厚度d =1mm，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。
解：∵等速∴αs =0由牛顿定律：∑F s=mαs=0m gsinθ－τ·A=0（呈直线分布）图1-4∵ θ=tan-1(5/12)=22.62°例1-6: 直径10cm的圆盘，由轴带动在一平台上旋转，圆盘与平台间充有厚度δ=1.5mm的油膜相隔，当圆盘以n =50r/min旋转时，测得扭矩M =2.94×10-4 N·m。
示范题解析
例1-1压力的测量
为测量某密闭容器内气体的压力，在容器外部接一双液U管做压差计，如本题附图所示。
指示液1为密度
1
=880kg/m3的乙醇水溶液，指示液2为密度2
=830kg/ m3的煤油。
已知扩大室直径为D=170mm，U管直径d=6mm，读数
R=0.20m。
试求：
（1）容器内的表压力p。
若忽略两扩大室的液面高度
差，则由此引起的压力测量的相对误差为多少？
（2）若将双液U管微压差计改为普通U管压差计，指
示剂仍用
1
=880kg/m3的乙醇水溶液，则压差计读数
R’为多少?
(3)若读数绝对误差为±0.5mm，则双液U管微压差计和
U管压差计读数的相对误差各为多少？
解：（1）若容器内压力P（表压）取截面1-1’为等压
面，则
P 1=P
1
’
由静力学方程式得p
1=p+（h
1
+R）
2
g
P1’=h
2
g+R g
以上三式联立，得
P=R（
1-
2
）g+（h
2
-h
1
）
2
g
（1）
式中，h
2=h
1
+h。
由于开始时两扩大室中所充的煤油量相同，故1-2管段内的煤
油量h内的煤油量相等，即
πd2R=πD2h 于是 h=R
故h
2=h
1
+R
(2)
将式（2）代入式（1）得
P=R（
1-
2
+
2
）g
=0.20×【880-830+（）2×830】×9.81Pa =100.1Pa（表压）
若忽略两扩大室的液面高度差，即h
1≈h
2
，则由式（1）得容器内压力为
P=R（
1-
2
）g
=0.20×（880-830）×9.81Pa
=98.1Pa（表压）
于是，由于忽略扩大室液面高度差引起压力测量的相对误差为
×100%=﹣2.0%
（2）U管压差计的读数R‘
由流体静力学方程得
P=R‘
1
g
R‘==m=0.0116m=11.6mm
（3）双液U管微压差计与U管压差计读数的相对误差分别为
双液U管微压差计×100%=±0.25%
U管压差计×100%=±4.3%
讨论：（1）当被测压力或压力差很小时，采用U管压差计测量的读数可能会很小，读数的相对误差很大，为减小测量误差，可选用双液U管微压差计代替U 管压差计，因此应根据不同场合选择合适的压差计；
（2）双液U管压差计的测量精度，取决于所选择的双指示液的密度差，二者的密度差越小，其获得的R越大，测量误
差越小。
例1-2容器内液位和密度的确定
采用本题附图所示的双U管压差计测量某容器内的
液位，指示液为水银，从U管压差计上读得
h1=29.5mm，h2=40mm，a=100mm，试求容器内的液位H 及液体的密度。
解：设容器内液面上方压力为p
，以中间U管左侧支管的交界面为基准平面，列流体静力学方程得
P 0+（H-a+h
1
）g=p
+h
1A
g
由此可得= (1)
再列出外U管左侧支管交界面上的静力学方程，得
P 0+（H+h
2
）g=P
+h
2A
g
由此得=
（2）
式（1）与（2）联立可得
=
即 H==mm=381mm=0.381m
由式（2）得
=
A
=×13600kg/m3=1292 kg/m3
讨论：本题求解的关键是正确选择等压面。
例1-3液封高度的计算
采用水蒸气蒸馏法提取某植物中的挥发油成分时，蒸馏塔顶蒸汽经冷凝后得到挥发油和水的混合物，在油水分离器中利用相对密度差进行相分离，如本题附
图所示。
在操作条件下，挥发油的密度
1
=850 kg/m3，水的密度=1000
kg/m3，试求：
（1）油、水相界面到油出口A的最大高度h
（2）为什么排水的倒U管上不必须通大气？
（3）当油水分离器中的液面高于倒U管顶部10m
时，会产生什么现象？
解：（1）设油、水分界面到挥发油出口距离为
h，根据流体静力学方程有
H
1
g+（3.2-h）g=2.8g
故h==m=2.67m
（2）水在倒U管中流动排出时，管内会产生真空，出现虹吸现象，使油水分离器中的液体被倒U管吸空，因此在倒U管顶部开一个通大气的孔，可防止虹吸现象发生。
（3）当油水分离器中液面高出倒U管顶部10m时，油水分离器内的压力大于倒U管出口处的压力，使得油水从大气孔和水出口处一起排出，因此倒U管应保持适宜高度，才能保证出口只排出水面不出油
讨论：在设计本题所示的油水分离器时，应该注意：（1）油水分离器的液面与倒U管应保持适宜高度；（2）为防止发生虹吸现象，在倒U管顶部应开一个通大气的孔。
例1-4静压力与浮力的关系
将直径为d、高为h的短圆柱形物体浸没于密度为的静止液体中，如本题附图所示。
已知液面上方维持大气压Pa，液面距圆柱体顶面的垂直距离为H，试求此圆柱体受到的总静压力。
解：根据静压力的特点，圆柱物体各表面上所受
的静压力均垂直于表面上。
分别将各表面上的静
压力在其相应的表面上求面积分，然后相加即可
得圆柱物体所受的总静压力。
在水平方向上，由等压面的性质及圆柱体的对
称性可知，水平方向的任一高度处，作用在圆柱
体侧面上的静压力相互抵消，故静压力在水平方
向的面积分即总静压力为零。
在垂直方向上，设圆柱体顶面受到的静压力为
P1，底面受到的静压力为P2，则根据流体静力学
方程，有
P 1=P
a
+gH
P2=P1+gh=Pa+g（H+h）
圆柱体所受到的总静压力（方向为垂直向上）为P=（2-1）πd²/4=ghπd²/4
=gV
式中，V=πd²/4为圆柱体的体积。
讨论：（1）由以上计算可知，浸没于流体中的物体所受的总静压力等于物体排开的液体的质量，根据阿基米德定律，此即为浮力；
（2）既然物体在流体中所受的浮力与所受的静压力是一回事，因此在分析流体中国的物体受力时，考虑了总静压力就不能再考虑浮力，反之亦然。
如果浸入的物体改为直径d的球形物体，则其受到的总压力应如何计算？。
