《水力学》题集13章答案

C. 不变； D. 无法确定。
28.有一水泵装置，其吸水管中某点的真空压强等于 3 m 水柱高，当地大气压为一个工程
大气压，其相应的绝对 压强值等于 ( B )
A. 3 m 水柱高；
B. 7 m 水柱高；
C.－3 m 水柱高； D.以上答案都不对。
静水压力：静止液体作用在与之接触的表面上的水压力。 绝对压强：以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。 相对压强：以当地同高程大气压强为零点起算的压强。 等压面：压强相等的各点组成的面。 真空：液体中某点的绝对压强小于当地大气压强时，称该点存在真空。 真空值：真空程度大小的度量，即该点绝对压强小于当地大气压强 pa 的数值，用 pv 表
3.牛顿内摩擦定律表明，决定流体内部切应力的因素是（ C ）
A 动力粘度和速度 B 动力粘度和压强 C 动力粘度和速度梯度 D 动力粘度和作用面积
4.下列物理量中，单位有可能为 m2/s 的系数为（ A ）
A. 运动粘滞系数
B. 动力粘滞系数
C. 体积弹性系数
D. 体积压缩系数
6.影响水的运动粘度的主要因素为（ A ）
y 0.5
dy y0.5
y=1.0
处的切应力为：
y 1.0
10.082 104
du dy
y 1.01
0.726 104 Pa
5.一底面积为 40×45cm2 的矩形平板，质量为 5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动， 斜面倾角 θ=22.62º，如图所示。已知平板运动速度 u=1m/s，油层厚 1mm ，由平板所带 动的油层的运动速度是直线分布。试求润滑油的动力粘滞系数 。
2.水力学中， 连续介质 模型是假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无 空隙 的连
续体。
3.在水力学中常常出现的液体主要物理性质有 重度 和 粘性 ，在某些情况下还 要涉及液体的 压缩性 、 表面张力和 汽化压强 等。 5.理想液体与实际液体的主要区别是：是否存在液体的粘滞性。 6.牛顿内摩擦定律适用条件是 牛顿流体 、层流运动 。 7.内摩擦力与液体的性质有关，并与 速度梯度 和 接触面积 成正比，而与 接触面上的正 压力 无关。 8.流体受力按照表现形式，分为 表面力 和 质量力 。 第四题、名词解释 2.连续介质模型：只研究液体在外力作用下的机械运动(宏观特性)，不研究液体内部的分子 运动(微观运动特性) 3.黏滞力：当液体处于运动状态时，即液体质点之间存在相对运动，则质点之间产生内摩 擦力阻碍其相对运动，这种性质称为粘滞性，内摩擦力即黏滞力。 4.理想流体：忽略液体粘性的流体。 5.压缩性：由于流体只能承受压力，抵抗体积压缩变形，并在除去外力后恢复原状，因此 这种性质就称为压缩性。 6.表面张力：液体表面上的液体分子由于其两侧分子引力不平衡，而承受极其微小的拉力。 8.表面力：作用于被研究的液体体积表面上的力，其大小与受作用的液体表面积成正比。 9.质量力：作用于被研究的液体体积内所有质点上的力，其大小与受作用的液体质量成正 比。 第五题、简答题 1.什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？ 答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。 实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。 为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动 规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工 程问题。这是水力学重要的研究方法。 2.温度对流体粘性系数有何影响？原因何在？ 答：温度升高时液体的粘滞系数降低，流动性增加，气体则相反，粘滞系数增大。这是因 为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。温度升高时，分子间的内聚力减小，粘滞系 数就要降低。造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动，它使得速度不同的相邻 气体层之间发生质量和动量的变换。当温度升高时，气体分子运动的速度加大，速度不同 的相邻气体层之间的质量交换随之加剧，所以，气体的粘性将增大。 3.文字描述牛顿内摩擦定律。
A.绝对真空； B.1 个标准大气压； C.当地大气压； D.液面压强。
7.金属压力表的读值是：（ B ）
A.绝对压强； B.相对压强； C.绝对压强加当地大气压； D.相对压强加当地大气
压。
8.某点的真空度为 65000Pa，当地大气压为 0.1MPa,该点的绝对压强为：（ D ）
A.65000Pa； B.55000Pa； C.35000Pa；
10.选择下列正确的等压面：( C )
A. A A
B. B B
C. C C
D.165000Pa。 D. D D
11.液体中某点的绝对压强为 100kN/m2，则该点的相对压强为（ B ）
A. 1 kN/m2
B. 2 kN/m2
C. 5 kN/m2
D. 10 kN/m2
13.图示封闭容器内，液面压强 p0 与当地大气压强 pa 的关系为（ C ）
A.水的温度；
B.水的容重；
B.当地气压；
D.水的流速。
7.在水力学中，单位质量力是指（ C ）
A、单位面积液体受到的质量力 B、单位面体积液体受到的质量力
C、单位质量液体受到的质量力 D、单位重量液体受到的质量力
8.某流体的运动粘度 v=3×10-6m2/s，密度 ρ=800kg/m3，其动力粘度 μ 为( B )
p
体积弹性系数：K
1
p V
V
则 K=98.1×107Pa
2.已知某水流流速分布为 u 0.72 y1/10 ，u 的单位为 m/s ，y 为距壁面的距离，单位为 m。
（1）求 y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数 0.1010cm2 / s ，计
算相应的切应力。
答：流体的内摩擦力与其速度梯度 du 成正比，与液层的接触面积 A 成正比，与流体的性 dy
质有关 ，而与接触面积的压力无关 即 F A du 。 dy
第六题、计算题
1.容积为 10m3 的水，当压强增加了 10 个大气压时容积减少 10 升，试求该水体的体积弹性
系数 K。
V
解：体积压缩系数： V
22.平衡液体中的等压面必为 ( D )。
A. 水平面； B. 斜平面； C. 旋转抛物面； D. 与质量力相正交的面。
25.液体某点的绝对压强为 58 kPa ，则该点的相对压强为 ( D )
A. 159.3 kPa ；
B. 43.3 kPa ；
C. -58 kPa；
D. -43.3 kPa。
26.图示的容器 a 中盛有重度为 1 的液体，容器 b 中盛有密度为 1 和2 的两种液体，
则两个容器中曲面 AB 上 压力体及压力应为 ( B )
A. 压力体相同，且压力相等；
B. 压力体相同，但压力不相等；
C. 压力体不同，压力不相等；
D. 压力体不同，但压力相等。
27.有一倾斜放置的平面闸门，当上下游水位都上升 1 m 时〔虚线位置〕，闸门上的静水总
Leabharlann Baidu
压力。( A )
A. 变大；
B. 变小；
（B）
A
B
hp
A.13.33kPa；
B.12.35kPa；
C.9.8kPa；
D.6.4kPa。
20.曲面上静水总压力的（ B ）。
A．垂直分力的方向与重力一致； B．垂直分力的大小等于压力体的水重；
C．水平分力的方向指向曲面的水平投影面；
D．水平分力的大小等于水平投影面形心点的压强与水平投影面积的乘积
第一章 绪论
第一题、选择题
1.理想液体是( B )
(A)没有切应力又不变形的液体；
(B)没有切应力但可变形的一种假想液体；
(C)切应力与剪切变形率成直线关系的液体；(D)有切应力而不变形的液体。
2.理想液体与实际液体最主要的区别是（ D ）
A．不可压缩； B．不能膨胀； B．没有表面张力； D．没有粘滞性。
A.3.75×10-9Pa·s B.2.4×10-3Pa·s
C.2.4×105Pa·s
D.2.4×109Pa·s
第二题、判断题
1.重度与容重是同一概念。（√） 2.液体的密度ρ和重度 γ不随温度变化。 （×） 3.牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。（×） 4.黏滞力随相对运动的产生而产生，消失而消失。（√） 5.水的粘性系数随温度升高而减小。（√） 7.一般情况下认为液体不可压缩。（√） 8.液体的内摩擦力与液体的速度成正比。（ × ） 9.水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。（ × ） 10.静止液体有粘滞性，所以有水头损失。（ × ） 12.表面张力不在液体的内部存在，只存在于液体表面。（√） 13.摩擦力、大气压力、表面张力属于质量力。（×） 第三题、填空题
示。 测压管水头：位置水头和压强水头的和，称为测压管水头。静止液体内个点测压管水头等 于常数。
静水压强度与作用面的内法线方向 平行 。 测压管水头= 位置高度 和 测压管高度 之和。 液体中，测管水头 (z + p/g) 的能量意义是 单位重量液体的总势能 ；位置高度 z 的能 量意义是 单位重量液体的位置势能 ；压强高度 p/g 的能量意义是 单位重量液体的压 强势能 。
第一题、选择题
1.某点压强与受压面的关系是（ A ）
A. 垂直指向受压面
B. 垂直背向受压面
C. 平行于受压面
D. 倾斜指向受压面
2.某点静水压强（ A ）。
A．的方向与受压面垂直并指向受压面；B．的大小与受压面的方向有关；
C．的大小与容器大小有关；D．的大小与液体重度无关
3.静止液体中同一点各方向的压强（ A ）
（2）切应力 du du 998.2 0.01010 104 du 10.082 104 du
dy
dy
dy
dy
则 y=0.1 处的切应力为：
10.082 104 du
5.77 104 Pa
y 0.1
dy y0.1
y=0.5 处的切应力为：
10.082 104 du
1.35 104 Pa
题 1-6 图 解：如图平板所受作用力包括：重力 G、斜面的支撑力 N、摩擦力 T 由受力平衡得：T G sin 5 9.8 sin 22.62 18.85N
T A du 可得 T
18.85
0.1047N s / m2
dy
A du dy
0.40
0.45
1
1 10
3
第二章 水静力学
绝对压强和相对压强的关系表达式为 P' P Pa ，其中， P' 为 绝对压强 ， P 为 相对
压强 ， Pa 为 当地大气压强 。
真空压强的最小值是
0
；真空压强的最大值是 当地大气压强 。
任一平面上的静水总压力等于 平面形心点上的静水压强 与 平面面积 的 乘积 。
18.在密闭容器上装有 U 形水银测压计，其中 1、2、3 点位于同一水平面上，其压强关系为：
（C）
3
2
1
水
汞
A. p1 > p2 > p3 ；
B. p1 = p2 = p3 ；
C. p1 < p2 < p3 ；
D. p2 < p1 < p3 。
19.用 U 形水银压差计测量水管内 A、B 两点的压强差，水银面高差 hp=10cm, pA - pB 为：
解：（1） du 0.72 1 y 9 /10 0.072 y 9 /10
dy
10
则 y=0.1 处的流速梯度为： du
0.072 0.19 /10 0.572
dy y0.1
y=0.5 处的流速梯度为： du
0.072 0.59 /10 0.134
dy y0.5
y=1.0m 处的流速梯度为： du 0.072 1.09 /10 0.072 dy y1.0
A. 数值相等
B. 数值不等
C. 仅水平方向数值相等
D. 铅直方向数值最大
4.在平衡液体中，质量力与等压面（ D ）
A.重合； B.平行 C.相交； D.正交。
5.静止流体中存在：（ A ）
A.压应力； B.压应力和拉应力； C.压应力和剪应力； D.压应力、拉应力和剪应力。
6.相对压强的起算基准是：（ C ）
A．p0＜pa B．p0＝pa
C．p0＞pa D．无法确定 14.盛水容器 a 和 b 的测压管水面位置如下图所示，其底部压强分别为 pa 和 pb。若两容 器内水深相等，则 pa 和 pb 的关系为 (A)
A． pa > pb
B. pa < pb
C. pa = pb
D. 无法确定
16.液体中某点的绝对压强为 96.04kN/m2(当地大气压为 98 kN/m2)，则该点的真空值为 （B） A．-1.96kN/m2 B．1.96 kN/m2 C．96.04 kN/m2 D．-96.04 kN/m2