[考研类试卷]2009年武汉大学研究生入学考试(流体力学)真题试卷.doc
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大学流体力学知识考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学研究的对象是:A. 固体B. 液体C. 气体D. 所有流体2. 流体的连续性方程描述了:A. 流体的运动状态B. 流体的速度分布C. 流体质量守恒D. 流体的压力变化3. 伯努利方程适用于:A. 稳定流动B. 非稳定流动C. 可压缩流体D. 不可压缩流体4. 流体静力学中的帕斯卡原理描述了:A. 流体内部压力的传递B. 流体流动的规律C. 流体对物体的浮力D. 流体的粘性5. 粘滞力的产生是由于:A. 流体分子的热运动B. 流体分子的相互吸引C. 流体分子的相互排斥D. 流体分子间的摩擦6. 雷诺数是用来判断:A. 流动的稳定性B. 流动的湍流特性C. 流动的层流特性D. 流体的粘性7. 流体力学中,流线是指:A. 流体颗粒的轨迹B. 流体颗粒的速度方向C. 流体颗粒的压力分布D. 流体的等高线8. 流体的不可压缩性意味着:A. 流体的密度不变B. 流体的温度不变C. 流体的压力不变D. 流体的粘度不变9. 在流体力学中,漩涡是指:A. 流体内部的旋转运动B. 流体表面的旋转运动C. 流体的波动D. 流体的振荡10. 流体的动量守恒方程描述了:A. 流体的速度变化B. 流体的压力变化C. 流体的质量变化D. 流体的动量变化二、填空题(每题2分,共20分)11. 流体力学中,连续性方程是基于______原理。
12. 伯努利方程中,流速增加时,流体的______会降低。
13. 流体力学中,流体的粘度越大,其______流动越显著。
14. 雷诺数小于2000时,流动通常被认为是______流动。
15. 流体的不可压缩性通常是指其______不变。
16. 在流体力学中,______是用来描述流体内部摩擦的力。
17. 流体力学中的______方程是用来描述流体的动量变化。
18. 流体力学中,______是用来描述流体内部压力变化的。
2009年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分.(1) 当0x →时,()sin f x x ax =-与()()2ln 1g x x bx =-是等价无穷小,则 ( )(A) 11,6a b ==-. (B) 11,6a b ==. (C) 11,6a b =-=-. (D) 11,6a b =-=.(2) 如图,正方形(){},1,1x y x y ≤≤被其对角线划分为四个区域()1,2,3,4k D k =,cos kk D I y xdxdy =⎰⎰,则{}14max k k I ≤≤= ( )(A) 1I .(B) 2I .(C) 3I .(D) 4I .(3) 设函数()y f x =在区间[]1,3-上的图形为则函数()()0xF x f t dt =⎰的图形为 ( )(A) (B)(C)(D)(4) 设有两个数列{}{},n n a b ,若lim 0n n a →∞=,则 ( )(A) 当1nn b∞=∑收敛时,1n nn a b∞=∑收敛. (B) 当1nn b∞=∑发散时,1n nn a b∞=∑发散.(C) 当1n n b ∞=∑收敛时,221n nn a b ∞=∑收敛.(D) 当1n n b ∞=∑发散时,221n n n a b ∞=∑发散. (5) 设123,,ααα是3维向量空间3R 的一组基,则由基12311,,23ααα到基122331,,αααααα+++的过渡矩阵为 ( )(A) 101220033⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭.(B) 120023103⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭.(C)111246111246111246⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭.(D) 111222111444111666⎛⎫-⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭. (6) 设,A B 均为2阶矩阵,**,A B 分别为,A B 的伴随矩阵,若2,3A B ==,则分块矩阵O A B O ⎛⎫ ⎪⎝⎭的伴随矩阵为 ( ) (A) **32O B A O ⎛⎫⎪⎝⎭. (B) **23O B A O ⎛⎫⎪⎝⎭.(C) **32O A BO ⎛⎫⎪⎝⎭.(D) **23OA BO ⎛⎫⎪⎝⎭.(7) 设随机变量X 的分布函数为()()10.30.72x F x x -⎛⎫=Φ+Φ⎪⎝⎭,其中()x Φ为标准正态分布的分布函数,则EX = ( ) (A) 0.(B) 0.3.(C) 0.7.(D) 1.(8) 设随机变量X 与Y 相互独立,且X 服从标准正态分布()0,1N ,Y 的概率分布为{}{}1012P Y P Y ====.记()Z F z 为随机变量Z XY =的分布函数,则函数()Z F z 的间断点个数为 ( ) (A) 0.(B) 1. (C) 2.(D) 3.二、填空题:9-14小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题纸指定位置上.(9) 设函数(),f u v 具有二阶连续偏导数,(),z f x xy =,则2zx y∂=∂∂ .(10) 若二阶常系数线性齐次微分方程0y ay by '''++=的通解为()12xy C C x e =+,则非齐次方程y ay by x '''++=满足条件()()02,00y y '==的解为y = .(11) 已知曲线(2:0L y x x =≤≤,则Lxds =⎰ .(12) 设(){}222,,1x y z xy z Ω=++≤,则2z dxdydz Ω=⎰⎰⎰ .(13) 若3维列向量,αβ满足2T αβ=,其中Tα为α的转置,则矩阵T βα的非零特征值为.(14) 设12,,,m X X X 为来自二项分布总体(),B n p 的简单随机样本,X 和2S 分别为样本均值和样本方差.若2X kS +为2np 的无偏估计量,则k = .三、解答题:15-23小题,共94分.请将解答写在答题纸指定的位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (15)(本题满分9分)求二元函数()22(,)2ln f x y x y y y =++的极值.(16)(本题满分9分)设n a 为曲线n y x =与()11,2,n y xn +== 所围成区域的面积,记11,n n S a ∞==∑2211n n S a ∞-==∑,求1S 与2S 的值.(17)(本题满分11分)椭球面1S 是椭圆22143x y +=绕x 轴旋转而成,圆锥面2S 是由过点()4,0且与椭圆22143x y +=相切的直线绕x 轴旋转而成. (Ⅰ)求1S 及2S 的方程; (Ⅱ)求1S 与2S 之间的立体体积. (18)(本题满分11分)(Ⅰ)证明拉格朗日中值定理:若函数()f x 在[],a b 上连续,在(,)a b 可导,则存在(),a b ξ∈,使得()()()()f b f a f b a ξ'-=-.(Ⅱ)证明:若函数()f x 在0x =处连续,在()()0,0δδ>内可导,且()0lim x f x A +→'=,则()0f +'存在,且()0f A +'=.(19)(本题满分10分)计算曲面积分()32222xdydz ydzdx zdxdyI xy z∑++=++⎰⎰,其中∑是曲面222224x y z ++=的外侧.(20)(本题满分11分) 设111111042A --⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭,1112ξ-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭(Ⅰ)求满足22131,A A ξξξξ==的所有向量23,ξξ; (Ⅱ)对(Ⅰ)中的任意向量23,ξξ,证明:123,,ξξξ线性无关. (21)(本题满分11分)设二次型()()2221231231323,,122f x x x ax ax a x x x x x =++-+-(Ⅰ)求二次型f 的矩阵的所有特征值; (Ⅱ)若二次型f 的规范形为2212y y +,求a 的值. (22)(本题满分11分)袋中有1个红球,2个黑球与3个白球.现有放回地从袋中取两次,每次取一个球,以,,X Y Z 分别表示两次取球所取得的红球、黑球与白球的个数.(Ⅰ)求{}10P X Z ==;(Ⅱ)求二维随机变量(),X Y 的概率分布. (23)(本题满分11 分) 设总体X 的概率密度为2,0,()0,x xe x f x λλ-⎧>=⎨⎩其他, 其中参数(0)λλ>未知,12,,,n X X X 是来自总体X 的简单随机样本.(Ⅰ) 求参数λ的矩估计量;(Ⅱ )求参数λ的最大似然估计量.2009年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分. (1) 【答案】(A)【解析】()sin f x x ax =-与()()2ln 1g x x bx =-是0x →时的等价无穷小,则2200232000330()sin sin limlim lim ()ln(1)()sin 1cos sin lim lim lim 36sin lim 1,66x x x x x x x f x x ax x axg x x bx x bx x ax a ax a axbx bx bxa ax ab axb →→→→→→→--=-⋅---=---⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭等洛洛 即36a b =-,故排除B,C.另外,201cos lim3x a axbx→--存在,蕴含了1cos 0a ax -→()0x →,故1,a =排除D. 所以本题选A. (2) 【答案】(A)【解析】本题利用二重积分区域的对称性及被积函数的奇偶性.令(,)cos f x y y x =,24,D D 两区域关于x 轴对称,(,)cos (,)f x y y x f x y -=-=-,即被积函数是关于y 的奇函数,所以240I I ==;13,D D 两区域关于y 轴对称,(,)cos()cos (,)f x y y x y x f x y -=-==,即被积函数是关于x 的偶函数,所以{}{}1(,),013(,),012cos 0,2cos 0.x y y x x x y y x x I y xdxdy I y xdxdy ≥≤≤≤-≤≤=>=<⎰⎰⎰⎰所以正确答案为(A).(3) 【答案】(D)【解析】此题为定积分的应用知识考核,由()y f x =的图形可以看出,其图像与x 轴及y 轴、0x x =所围的图形的代数面积为所求函数()F x ,从而可得出下面几个方面的特征:① []1,0x ∈-时,()0F x ≤为线性函数,单调递增; ② []0,1x ∈时,()0F x ≤,且单调递减;③ []1,2x ∈时,()F x 单调递增; ④ []2,3x ∈时,()F x 为常函数; ⑤ ()F x 为连续函数. 结合这些特点,可见正确选项为(D). (4) 【答案】C【解析】解法1 举反例:取(1)nn n a b ==-,则lim 0n n a →∞=,1n n b ∞=∑是收敛的,但111n n n n a b n ∞∞===∑∑发散,排除(A);取1n n a b n ==,则lim 0n n a →∞=,1n n b ∞=∑是发散的,但2111n n n n a b n ∞∞===∑∑收敛,排除(B);取1n n a b n ==,则lim 0n n a →∞=,1n n b ∞=∑是发散的,但224111n n n n a b n∞∞===∑∑收敛,排除(D),故答案为(C).解法2 因为lim 0,n n a →∞=则由定义可知1,N ∃使得1n N >时,有1n a <;又因为1nn b∞=∑收敛,可得lim 0,n n b →∞=则由定义可知2,N ∃使得2n N >时,有1n b <,从而,当12n N N >+时,有22n nn a b b <,则由正项级数的比较判别法可知221n nn a b∞=∑收敛.(5) 【答案】(A)【解析】根据过渡矩阵的定义,知由基12311,,23ααα到122331,,αααααα+++的过渡矩阵M 满足:()12233112312311,,,,2310111,,220,23033M αααααααααααα⎛⎫+++= ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭所以此题选(A). (6) 【答案】(B)【解析】分块矩阵O A B O ⎛⎫⎪⎝⎭的行列式221236O A A B B O⨯=-=⨯=(),即分块矩阵可逆,且1116112366.1132O A O A O A O B B O B O B O A O O B O B B O B A O A O A O A *---******⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎛⎫⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故答案为(B). (7) 【答案】(C)【解析】因为()()10.30.72x F x x -⎛⎫=Φ+Φ⎪⎝⎭,所以 ()()0.710.322x F x x -⎛⎫'''=Φ+Φ ⎪⎝⎭, 因此, ()()10.30.352x EX xF x dx x x dx +∞+∞-∞-∞⎡-⎤⎛⎫'''==Φ+Φ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎰⎰()10.30.352x x x dx x dx +∞+∞-∞-∞-⎛⎫''=Φ+Φ ⎪⎝⎭⎰⎰.由于()x Φ为标准正态分布的分布函数,所以()0x x dx +∞-∞'Φ=⎰,()()()()11221222222,x x x dx u u u du u u du u du +∞+∞-∞-∞+∞+∞-∞-∞--⎛⎫''Φ=+Φ ⎪⎝⎭''=Φ+Φ=⎰⎰⎰⎰()10.30.3500.3520.72x EX x x dx x dx +∞+∞-∞-∞-⎛⎫''=Φ+Φ=+⨯= ⎪⎝⎭⎰⎰.(8) 【答案】(B) 【解析】(){}{0}{0}{1}{1}11{0}{1}2211{00}{1},22Z F z P XY z P XY z Y P Y P XY z Y P Y P XY z Y P XY z Y P X z Y P X z Y =≤=≤==+≤===≤=+≤==⋅≤=+≤=由于,X Y 相互独立,所以11(){0}{}22Z F z P X z P X z =⋅≤+≤. (1) 当0z <时,1()()2Z F z z =Φ;(2) 当0z ≥时,11()()22Z F z z =+Φ,因此,0z =为间断点,故选(B).二、填空题:9-14小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题纸指定位置上.(9) 【答案】12222xf f xyf '''''++ 【解析】12zf f y x∂''=+⋅∂, 21222212222zxf f yx f xf f xyf x y∂''''''''''=++⋅=++∂∂. (10) 【答案】(1)2x x e -+【解析】由常系数线性齐次微分方程0y ay by '''++=的通解为()12xy C C x e =+可知1x y e =,2x y xe =为其两个线性无关的解,代入齐次方程,有111222(1)010,[2(1)]020,x xy ay by a b e a b y ay by a a b x e a '''++=++=⇒++='''++=++++=⇒+=从而可见2,1a b =-=,非齐次微分方程为2y y y x '''-+=.设特解*y Ax B =+,代入非齐次微分方程,得2A Ax B x -++=,即11(2)202A A Ax A B x A B B ==⎧⎧+-+=⇒⇒⎨⎨-+==⎩⎩所以特解*2y x =+,通解()122xy C C x e x =+++.把()()02,00y y '==代入通解,得120,1C C ==-.所以所求解为2(1)2x x y xe x x e =-++=-+.(11)【答案】136【解析】由题意可知,2,0y x x =≤≤,则ds ==,所以()21148Lxds x ==+⎰11386==. (12) 【答案】415π 【解析】解法1:()212222002124013500sin cos cos cos cos 42.3515z dxdydz d d d d d d πππππθϕρϕρϕρθϕϕρρϕρππΩ==-⎛⎫=⋅-⋅= ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰解法2:由轮换对称性可知2z dxdydz Ω=⎰⎰⎰2x dxdydz Ω=⎰⎰⎰2y dxdydz Ω⎰⎰⎰ 所以,()212222400011sin 33z dxdydz x y z dxdydz d d r dr ππϕθϕΩΩ=++=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 14002214sin sin 33515d r dr d ππππϕϕϕϕπ==⋅⋅=⎰⎰⎰. (13) 【答案】2【解析】2T αβ=,()2T T βαββαββ∴==⋅,又由于0β≠,T βα∴的非零特征值为2. (14) 【答案】1-【解析】由于2X kS +为2np 的无偏估计量,所以22()E X kS np +=,即2222()()()E X kS np E X E kS np +=⇒+=2(1)1(1)(1)1 1.np knp p np k p pk p p k ⇒+-=⇒+-=⇒-=-⇒=-三、解答题:15-23小题,共94分.请将解答写在答题纸指定的位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (15)(本题满分9分)【解析】 2(,)2(2)x f x y x y '=+,2(,)2ln 1y f x y x y y '=++.令(,)0,(,)0,x y f x y f x y ⎧'=⎪⎨'=⎪⎩解得唯一驻点1(0,)e .由于212(0,)1(0,)21(0,)11(0,)2(2)2(2),1(0,)40,11(0,)(2),xxexye yy eA f y e eB f xy eC f x e e y ''==+=+''===''==+= 所以 2212(2)0,B AC e e-=-+<且0A >. 从而1(0,)f e是(,)f x y 的极小值,极小值为11(0,)f e e =-.(16)(本题满分9分)【解析】曲线n y x =与1n y x +=的交点为(0,0)和(1,1),所围区域的面积112111111()()001212n n n n n a x x dx x x n n n n +++=-=-=-++++⎰, 111lim 1111111lim()lim(),2312222Nn nN n n N N S a a N N N ∞→∞==→∞→∞===-++-=-=+++∑∑22111211111111(1)22123456n n n n n S a n n n ∞∞∞-=====-=-+-++=-+∑∑∑ ().考查幂级数1(1)n nn x n ∞=-∑,知其收敛域为(1,1]-,和函数为ln(1)x -+.因为2(1)()ln(1)n nn S x x x x n ∞=-==-+∑,令1x =,得2211(1)1ln 2n n S a S ∞-====-∑.(17)(本题满分11分)【解析】(I)椭球面1S 的方程为222143x y z ++=.设切点为00(,)x y ,则22143x y +=在00(,)x y 处的切线方程为00143x x y y +=.将4,0x y ==代入切线方程得01x =,从而032y ==±. 所以切线方程为142x y ±=,从而圆锥面2S 的方程为222(1)44x y z +-=,即222(4)440x y z ---=.(II)1S 与2S 之间的体积等于一个底面半径为32、高为3的锥体体积94π与部分椭球体体积V 之差,其中22135(4)44V x dx ππ=-=⎰. 故所求体积为9544πππ-=.(18)(本题满分11分) 【解析】(Ⅰ)取()()()()()f b f a F x f x x a b a-=---,由题意知()F x 在[],a b 上连续,在(),a b 内可导,且 ()()()()()(),()()()()()().f b f a F a f a a a f a b af b f a F b f b b a f a b a -=--=--=--=-根据罗尔定理,存在(),a b ξ∈,使得()()()()0f b f a F f b aξξ-''=-=-,即()()()()f b f a f b a ξ'-=-.(Ⅱ)对于任意的(0,)t δ∈,函数()f x 在[]0,t 上连续,在()0,t 内可导,由右导数定义及拉格朗日中值定理()()000()0()0lim lim lim ()0t t t f t f f tf f t tξξ++++→→→-'''===-,其中()0,t ξ∈. 由于()0lim t f t A +→'=,且当0t +→时,0ξ+→,所以0lim ()t f A ξ+→'=,故(0)f +'存在,且(0)f A +'=.(19)(本题满分10分)【解析】取2221:1x y z ∑++=的外侧,Ω为∑与1∑之间的部分.()()()11322223322222222.xdydz ydzdx zdxdyI xy zxdydz ydzdx zdxdyxdydz ydzdx zdxdyxy zxy z∑∑-∑∑++=++++++=+++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰根据高斯公式()13222200xdydz ydzdx zdxdydxdydz x y z∑-∑Ω++==++⎰⎰⎰⎰⎰ .()1122232222134.x y z xdydz ydzdx zdxdyxdydz ydzdx zdxdyxy zdxdydz π∑∑++≤++=++++==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰所以4I π=.(20)(本题满分11分)【解析】(Ⅰ)对矩阵1()A ξ 施以初等行变换()11110221111111111012204220000A ξ⎛⎫-- ⎪---⎛⎫ ⎪⎪ ⎪=-→ ⎪ ⎪ ⎪--- ⎪⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭可求得 2122122k k k ξ⎛⎫-+ ⎪ ⎪ ⎪=- ⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭,其中k 为任意常数.又2220220440A ⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪⎝⎭,对矩阵21()A ξ 施以初等行变换()211110220122201000044020000A ξ⎛⎫-⎪-⎛⎫ ⎪ ⎪=--→ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭ ⎪⎝⎭,可求得 312a a b ξ⎛⎫-- ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,其中,a b 为任意常数.(Ⅱ)解法1 由(Ⅰ)知12311122211,,102222ka ka kbξξξ--+--=-=-≠-, 所以123,,ξξξ线性无关.解法2 由题设可得10A ξ=.设存在数123,,k k k ,使得1122330k k k ξξξ++=, ①等式两端左乘A ,得22330k A k A ξξ+=,即21330k k A ξξ+=, ②等式两端再左乘A ,得2330k A ξ=,即310k ξ=.由于10ξ≠,于是30k =,代入②式,得210k ξ=,故20k =.将230k k ==代入①式,可得10k =,从而1,ξ23,ξξ线性无关.(21)(本题满分11分) 【解析】(Ⅰ)二次型f 的矩阵101111a A a a ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭.由于01||01()((1))((2))111aE A aa a a a λλλλλλλ---=-=--+----+, 所以A 的特征值为123,1,2a a a λλλ==+=-.(Ⅱ)解法1 由于f 的规范形为2212y y +,所以A 合同于100010000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,其秩为2,故 1230A λλλ==,于是0a =或1a =-或2a =.当0a =时,1230,1,2λλλ===-,此时f 的规范形为2212y y -,不合题意. 当1a =-时,1231,0,3λλλ=-==-,此时f 的规范形为2212y y --,不合题意. 当2a =时,1232,3,0λλλ===,此时f 的规范形为2212y y +. 综上可知,2a =.解法2 由于f 的规范形为2212y y +,所以A 的特征值有2个为正数,1个为零. 又21a a a -<<+,所以2a =.(22)(本题满分11分)【解析】(Ⅰ) 12211{1,0}463(10)1{0}9()2C P X Z P X Z P Z ⋅========. (Ⅱ)由题意知X 与Y 的所有可能取值均为0,1,2.()()()()()()()()()1111332311116666111223111166661122116611221166110,0,1,0,461112,0,0,1,36311,1,2,10,910,2,91,20,2,20,C C C C P X Y P X Y C C C C C C C P X Y P X Y C C C C C C P X Y P X Y C C C C P X Y C C P X Y P X Y ⋅⋅========⋅⋅⋅⋅========⋅⋅⋅=======⋅⋅====⋅======故(,)X Y 的概率分布为(23)(本题满分11 分) 【解析】(Ⅰ)2202().x EX xf x dx x e dx λλλ+∞+∞--∞===⎰⎰令X EX =,即2X λ=,得λ的矩估计量为 12Xλ=. (Ⅱ)设12,,,(0,1,2,,)n i x x x x i n >= 为样本观测值,则似然函数为()12121,,,;,nii nx nn i i L x x x ex λλλ=-=∑=⋅∏11ln 2ln ln n ni i i i L n x x λλ===-+∑∑,由1ln 20n i i d L n x d λλ==-=∑,得λ的最大似然估计量为 22X λ=.。
流体力学复习题2013 制一、填空题1、1mmHO= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。
3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时粘性力与惯性力的对比关系。
5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2,总阻抗S为__________ 。
串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2。
6、流体紊流运动的特征是脉动现行__________ ,处理方法是时均法 __________ 。
7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。
&流体微团的基本运动形式有:平移运动、旋转流动和变形运动。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了惯性力与弹性力的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线重合__________ 。
211、理想流体伯努力方程z R L 常数中,其中z卫称为测r 2g r压管水头12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在流线 ,因而一切平面流动都存在流函数,但是,只有无旋流动才存在势函数。
13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ,是因为它反映了惯性力和粘性力 __________ 的对比关系。
14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力匸、表面张力性和压缩膨胀性。
15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体。
作用与液上的力包括质量力,表面力。
17、力学相似的三个方面包括几何相似_________ 、运动相似 ________ 与________ 。
18、流体的力学模型是连续介质________ 模型。
2 19、理想气体伯努力方程p (Z1 -Z2)(g)亍中,2P (Z1-Z2)(g)称势压 __________________ ,p ——全2压 ______ ,- P (Z1 - Z2)(g)~2~称总压20、紊流射流的动力特征是 _________ 各横截面上的动量相等 ______ 。
2009年硕士研究生入学考试试题(A 卷)试题名称:工程力学 试题代码:814一、(本题25分)结构由AB 、BC 、CD 组成,B 、C 、D 处为铰接,BC 中点通过铰链与轮E 连接,已知:a =40cm , r =10cm , Q =100N ,P =50N ,q =15N/cm 。
求:固定端A 处反力。
二、(本题25分)已知:导槽滑块机构曲柄OA = r ,以匀角速度ω转动,连杆AB 的中点C 处连接一滑块C ,滑块C 可沿导槽O 1D 滑动,AB =l ,图示瞬时O 、A 、O 1三点在同一水平线上,OA ⊥AB ,∠AO 1C = θ=30o 。
求该瞬时O 1D 的角速度。
三、(本题25分)已知:M =10KNm, 物块B 重P =10KN ,与倾角为β =10o 的斜面间的动滑动摩擦系数为f ' =0.1。
半径为R=1m 的匀质轮重Q =20KN ,OA =2R 。
绳与斜面平行。
求(1)物块B 的加速度。
(2)A 处反力。
图示托架,已知:F =60kN ,α =30°, AC 为圆钢杆,[σ]s =160MPa ;BC 为方木杆,[σ]w =4MPa 。
试求钢杆直径d ,木杆截面边长b 。
五、(本题15分)图示钢轴, M e1=800Nm ,M e2=1200Nm ,M e3=400Nm ;l 1=0.3m ,l 2=0.7m ,G =82GPa , [τ]=50MPa , 单位长度许用扭转角为[ϕ ']=0.25(º)/m 。
作扭矩图并设计轴的直径D 。
六、(本题30分)试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图,q 、a 均为已知。
若已知梁的抗弯刚度为EI ,求A 截面的挠度。
七、(本题15分)单元体应力如图所示,试计算主应力,若已知材料的许用应力[σ]= 900MPa 。
试分别按第三强度理论和第四强度理论校核其强度。
命题组长(签名):命题组成员(签名):2008年 12 月14 日2200MPaM e1 M e2 M e32009年硕士研究生入学考试试题(B 卷)试题名称:工程力学 试题代码:814一、(本题25分)结构由AB 、BD 及DEG 组成,尺寸如图所示,B 、D 为光滑铰链,各构件自重不计,已知:M =10KNm ,F =5KN ,q =10KN /m ,试求支座A 、C 及固定端E 的约束反力。
[考研类试卷]流体⼒学(流体静⼒学)历年真题试卷汇编4.doc[考研类试卷]流体⼒学(流体静⼒学)历年真题试卷汇编4⼀、多项选择题下列各题的备选答案中,⾄少有⼀个是符合题意的,请选出所有符合题意的备选答案。
1 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)下列关于压⼒体的说法中,正确的有( )。
(A)当压⼒体和液体在曲⾯的同侧时,为实压⼒体,P z⽅向向下(B)当压⼒体和液体在曲⾯的同侧时,为虚压⼒体,P z⽅向向上(C)当压⼒体和液体在曲⾯的异侧时,为实压⼒体,P z⽅向向下(D)当压⼒体和液体在曲⾯的异侧时,为虚压⼒体,P z⽅向向上2 (中国农业⼤学2007⼀2008年度秋季学期期末考试试题)判断题:基准⾯可以任意选取。
(A)正确(B)错误3 (西南交通⼤学2003--2004学年第1学期期末考试试题A卷)判断题:在⼯程流体⼒学中,单位质量⼒是指作⽤在单位重量流体上的质量⼒。
(A)正确(B)错误4 (哈尔滨⼯业⼤学2007年秋季学期期末考试试题)推求流体静平衡微分⽅程。
5 (哈尔滨⼯业⼤学2007年秋季学期期末考试试题)说明静⽌流体对曲⾯壁总作⽤⼒的计算⽅法。
6 (南京⼤学2005—2006学年第2学期期末考试试题)质量⼒和⾯⼒的区别是什么?四、单项选择题下列各题的备选答案中,只有⼀个是符合题意的。
7 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)平衡流体的等压⾯⽅程为( )。
(A)f x⼀f y⼀f z=0(B)f x+f y+f z=0(C)f x dx⼀f y dy⼀f z dz=0(D)f x dx+f y dy+f z dz=08 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)静⽌液体作⽤在曲⾯上的静⽔总压⼒的⽔平分⼒P x=p c A x=ρgh c A x,式中的( )。
(A)p c为受压⾯形⼼处的绝对压强(B)p c为压⼒中⼼处的相对压强(C)A x为受压曲⾯的⾯积(D)A x为受压曲⾯在铅垂⾯上的投影⾯积9 (中国⽯油⼤学<华东>2004--2005学年第2学期期末考试试题)作⽤在流体的⼒有两⼤类,⼀类是表⾯⼒,另⼀类是( )。
2009年北京航空航天大学研究生入学考试(流体力学)真题试卷(总分:22.00,做题时间:90分钟)一、解答题(总题数:11,分数:22.00)1.水在两固定的平行平板间作定常层流流动。
设y轴垂直平板,原点在下板上,速度分布2),式中b为两板间距,q为单位宽度上的流量。
若设b=4mm,q=0.33m 3/(s.m),水的动力粘度u=1.002×10 -3 Pa.s,试求两板上的切应力τw。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________正确答案:()解析:2.不可压缩粘性流体在圆管中作定常流动,圆管过流断面上的速度分布为u=10(1一r 2/R 2 ),圆管半径R=2cm,试求通过过流断面的体积流量Q和平均流速v。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________正确答案:()解析:3.已知流场的速度分布为u x =4x+2y+xy,u y =3x-y 3 +z,u=0,试问: (1)该流场属几维流动? (2)求点(2,2,3)处的加速度。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________正确答案:()解析:4.已知速度场为u x =x+y,u y =y+z,u z =x 2 +y 2 +z 2。
试求点(2,2,2)处的线变形率、角变形率和旋转角速度。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________正确答案:()解析:5.两无限大平行板向距为b,中间充满不可压缩流体。
[考研类试卷]2009年武汉大学研究生入学考试(流体力学)真
题试卷.doc
[考研类试卷]2009年武汉大学研究生入学考试(流体力学)真题试卷1 液体的内摩擦力的划、与液体压强韵大小无关。
(A)正确
(B)错误
2 静水压强大小与作用面的方向无关。
(A)正确
(B)错误
3 当作用面的面积相等时静水总压力的大小也相等。
(A)正确
(B)错误
4 其他条件相同情况下扩散管道中的水头损失比收缩管道中的水头损失小。
(A)正确
(B)错误
5 等直径90°弯管中的水流是均匀流。
(A)正确
(B)错误
6 迹线是描述同一个液体质点在流场中运动时的速度方向的曲线。
(A)正确
7 沿程水头损失表示的是单位长度流程上的水头损失的大小。
(A)正确
(B)错误
8 流体的黏性大小与流体的种类无关。
(A)正确
(B)错误
9 在紊流粗糙区中,管径相同、材料和加工方式相同的管道,流量越小,则沿程水头损失系数λ越大。
(A)正确
(B)错误
10 无论两支相并联的管道的长度是否相同,流经这两支管道的单位重量水流的水力坡度是相等的。
(A)正确
(B)错误
11 作用水头相同、直径相同的孔口自由出流与淹没出流的流量大小不相同。
(A)正确
(B)错误
12 比阻S0的大小与流量的大小无关。
(B)错误
13 宽顶堰的作用水头大于设计水头时,流量系数会大于0.385。
(A)正确
(B)错误
14 设计渠道时糙率系数n选大了会导致实际建造的渠道流量大于设计流量。
(A)正确
(B)错误
15 压强水头的大小与基准面的选取无关。
(A)正确
(B)错误
二、填空题
请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。
16 气体的黏性随温度的增加而____________。
液体的黏性随温度的增加而
____________。
17 明槽水流雷诺数的表达式为Re=____________。
18 沿程水头损失系数λ与谢才系数C的关系为____________。
19 在下游管道阀门暧时全闭的情况下,其增速增压顺波发生在第____________相,是水击波的第____________阶段。
20 有一等长直管道中产生均匀管流,其管长100m,管道直径
d=100mm,若沿程水头损失为1.2m,沿程水头损失系数λ=0.021,则水力坡度J=____________,管中流Q=____________m3/s。
21 将水流的运动定义为均匀流、非均匀流是基于描述水流运动的____________方法,当____________=0时水流的运动是均匀流。
22 在管道断面突然缩小处,测压管水头线沿流程必然会有____________。
23 恒定均匀流的沿程水头损失与平均切应力的关系为τ0____________,断面上切应力呈____________分布。
24 紊流粗糙区的沿程水头损失系数λ仅与____________有关,而与____________无关。
25 圆管层流断面上的动能修正系数为α=____________。
沿程水头损失系数
λ=____________。
三、多项选择题
下列各题的备选答案中,至少有一个是符合题意的,请选出所有符合题意的备选答案。
26 关于压强的3种表示方法,以下说法正确的是( )。
(A)绝对压强等于相对压强减去当地大气压强
(B)绝对压强等于相对压强加上当地大气压强
(C)真空度等于当地大气压强减去绝对压强
(D)当地大气压强等于绝对压强减去真空度
27 水流在紊流粗糙区时,要保证模型与原型紊流阻力相似,只要模型与原型的( ),进行模型设计晨就可用佛汝德相似准则。
(A)雷诺数相等
(B)相对粗糙度相等
(C)糙率相等
(D)谢才系数相等
四、单项选择题
下列各题的备选答案中,只有一个是符合题意的。
28 二向曲面上的静水总压力的作用点( )。
(A)通过静水总压力的水平分力与铅直分力的交点
(B)通过二向曲面上的形心点
(C)就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点
(D)就是二向曲面上的形心点
29 其他条件不变,层流内摩擦力随管壁粗糙度的增大而( )。
(A)不变
(B)减小
(C)增大
(D)不定
30 用毕托管测得的点流速是( )。
(A)摩阻流速
(B)时均流速
(C)脉动流速
(D)瞬时流速
31 管径不变,通过的流量不变,管轴线沿流向逐渐增高的有压管流,其测压管水头线沿流向应( )。
(A)与管轴线平行
(B)逐渐升高
(C)逐渐降低
(D)无法确定
32 按普朗特动量传递理理认,紊流的断面流速分布规律符合( )。
(A)抛物线分布
(B)指数分布
(C)对数分布
(D)直线分布
33 若两管道的管长L、直径d、流量Q及水温均相同,但在相同长度管段上的测压管水面差△h1>△h2,则两管糙率n1与n2的关系为( )。
(A)n1=n2
(B)n1<n2
(C)n1>n2
(D)无法确定
34 对管径沿程变化的管道( )。
(A)测压管水头线不可能低于管轴线
(B)测压管水头线总是与总水头线相平行
(C)总水头线沿流可能会上升也可能下降
(D)以上说法都不对
35 有一水泵装置,其吸水管中某点的真空压强水头等于3m水柱高,当地大气压为一个工程大气压,其相应的相对压强水头等于( )。
(A)3水柱高
(B)一7水柱高
(C)一3m水柱高
(D)以上答案都不对
36 绘出如图附录3—1所示曲面AB上水平压强分布图和压力体图。
并标出曲面所
受压力铅直分力的方向。
37 定性绘出如图附录3-3所示等直径短管道自由出流的总水头线和测压管水头线,并标明负压区。
38 一等宽度折角形闸门BAC,折角α=120°,如图附录3—5所示可绕A轴转动。
已知L=2m。
不计门重及摩擦力,求闸门开始自动倾倒时的水深h。
39 某输油管道的直径由d1=15cm,过渡到d2=10cm,如图附录3—6所示。
已知石油重率γ0=8500N/m3,渐变段两端水银压差读数△h=15mm,渐变段末端压力表读数p=2.45N/cm2。
不计渐
变段头损失。
取动能动量校正系数均为1。
求: (1)
管中的石油流量Q。
(2)渐变管段所受的轴向力。
40 不可压缩二维流动的流速分量为:u x=x-4y,u y=-y-4x。
要求: (1)该流动是恒定流还是非恒定流。
(2)该流动是否连续。
(3)写出流线方程式。
(4)判别有无线变形和角变形运动。
(5)判别有涡流还是无涡流。
(6)判别是否为势流,若流动有势写出流速势函数表达式。
41 一管道系统如图附录3—7所示,各管段的长度分别为:L1=300m,L2=200m,L3=400m,管径d=300m,沿程阻力系数λ=0.Q3,闸阀处的局部损失系数为0.07,折管A、B处的局部损失系数分别为0.3、0.35,要求计入管道进口与
出口的局部水头损失。
已知z1=9.0m,z2=14.0m,p M=200kN/m3。
试计算流经
管道的断面平均流速及流量。
42 紊动附加应力。
43 时均流速。
44 均匀流。
45 缓流。
46 管流。
47 试简述尼古拉兹实验的成果并说明其对水力学理论的影响和作用。