水力学(闻德荪)习题答案第二章

1、优秀学习资料欢迎下载选择题 （单选题）2.1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。2.2相对压强的起算基准是：（ c）（ a）绝对真空；（ b） 1 个标准大气压； （ c）当地大气压； （ d）液面压强。2.3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。2.4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；（

2、d） 165000Pa。2.5绝对压强pabs 与相对压强p 、真空度 pV 、当地大气压pa 之间的关系是： （c）（ a） pabs = p + pV ；（ b） p = pabs + pa ；（ c） pV = pa - pabs ；（ d） p = pV + pV 。2.6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）321水汞（ a） p1 > p2 > p3 ；（b） p1 = p2 = p3 ；（ c） p1 < p2 < p3 ；（ d） p2 < p1 < p3 。2.7用 U 形水银压差计测

3、量水管内A 、B 两点的压强差， 水银面高差hp=10cm,pA - pB 为：（ b）ABhp（ a） 13.33kPa；（b） 12.35kPa；（ c）9.8kPa；（d） 6.4kPa。优秀学习资料欢迎下载2.12用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m，试求水面的压强p0 。p03.0水2.52.3水1.41.2汞解： p0 p43.01.4gp52.51.4Hg g3.01.4gpa2.31.2Hg g2.51.2g2.51.4Hg g3.01.4 gpa2.32.51.21.4Hg g2.53.01.21.4gpa2.32.51.21.413.62.53.01.21.4ggpa2

4、65.00 （ kPa）答：水面的压强p0265.00kPa。2.13盛有水的密闭容器，水面压强为p0 ，当容器自由下落时，求水中压强分部规律。p 0g解：选择坐标系，z 轴铅垂朝上。1p由欧拉运动方程：f z0z其中 f zg g0优秀学习资料欢迎下载p00 ， pz即水中压强分布p p0 答：水中压强分部规律为 p p0 。2.14绘制题图中AB面上的压强分布图。AAAh1h2h2hh1BBBAgh1gh1gh1gh2BAg(h2-h1)g(h2 -h1)BABgh优秀学习资料欢迎下载2.23= 45 ，闸门上缘A 处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力，试求开启闸门所需拉力T。ThcAbB

5、l解：（ 1）解析法。 P pCA hCg bl1000 9.80721239.228 （kN ）I ChCbl 32222yDyC1222.946（m）yC AsinhCsin 451222bl12sinsin45对 A 点取矩，当开启闸门时，拉力T 满足： P yDyAT l cos0hCl 2hClP12 hCsin2PyDyAsinsinTl cosl cosPl 2l12 hC221sin3.922812lcos31.007（ kN ）2 cos45当 T 31.007 kN 时，可以开启闸门。（ 2）图解法。压强分布如图所示：P2TP1AD1D2B优秀学习资料欢迎下载pAhl si

6、n 45g12.68 （ kPa）C2pBhClg26.55 （ kPa）sin 452PpApBlb12.6826.5521（ kN ）2239.23对 A 点取矩，有PAD1P2AD 2TAB cos 4501pAl blpBpA1b22llTl cos452312.681126.5512.68123cos4531.009 （ kN ）答：开启闸门所需拉力T31.009 kN 。2.24折板 ABC 一侧挡水，板宽b =1m，高度 h1 = h2 =2m，倾角= 45 ，试求作用在折板上的静水总压力。Ah1Bh2解：水平分力：h1h22gh1 h2 b2 2Px21000 9.807 1

7、78.456（ kN ） （ ）2竖直分力：Pz Vgg h1h2 cot1 h1h2 cot b23g2 h1h2 b10009.8073221258.842 （ kN ）（）优秀学习资料欢迎下载PPx2Py298.07 （ kN ）tanPz0.75 ，tan 1 Pz36.87PxPx答：作用在折板上的静水总压力P98.07 kN 。2.25密闭盛水容器，水深h1 =60cm ， h2 =100cm ，水银测压计读值h =25cm ，试求半径R =0.5m 的半球形盖AB 所受总压力的水平分力和铅垂分力。h1hAh2RB解：（ 1）确定水面压强p0 。p0h Hg gg hHgh1100

8、0 9.8070.25 13.60.627.460（ kPa）（2）计算水平分量Px 。PxpCAp0h2 gR227.460 1.09.8070.5229.269（ kN ）（3）计算铅垂分力Pz 。Pz4 R3140.53V g2g9.807 2.567 （ kN ）36答：半球形盖AB 所受总压力的水平分力为29.269 kN ，铅垂分力为2.567 kN 。优秀学习资料欢迎下载选择题 （单选题）3.1 用欧拉法表示流体质点的加速度a 等于：（ d）（ ） d 2 r；（ ）u ；（） (u)u ；（ ）uabcd+ (u )u 。dt 2tt3.2一维流动限于： （ c）（ a）流线是

9、直线； （ b）速度分布按直线变化； （ c）流动参数是一个空间坐标和时间变量的函数；（ d）流动参数不随时间变化的流动。3.3均匀流是：迁移加速度为零；3.4无旋流动限于： （ c）（ a）流线是直线的流动； （ b）迹线是直线的流动； （ c）微团无旋转的流动； （ d）恒定流动。3.13 不可压缩流体，下面的运动能否出现（是否满足连续性条件）？（ 1） ux =2 x 2y 2 ； u y = x3x( y 22 y)解：（ 1） uxuy4xx2y20yx不能出现。3.14 已知不可压缩流体平面流动，在 y 方向的速度分量为u y = y 2-2 x +2 y 。试求速度在 x 方向的

10、分量 ux 。解：uxuy0xy ux22 yx ux2 2 y x c y2x2xy c y答：速度在 x 方向的分量 ux2x2 xyc y 。23.16u = umax 1y求两平行平板间，流体的单宽流量，已知速度分布为 。式中 y =0b为中心线， y =b 为平板所在位置，um ax 为常数。b解：单宽流量为： q1.0udyb优秀学习资料欢迎下载b22 1yumax dy0b2umax b1b34 bumax34答：两平行平板间，流体的单宽流量为bumax 。33.17 下列两个流动，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变形？（ 1） ux = ay ， u y = ax ； u z =0（ 2） ux =cy，u y =cx， u z =0x 2y 22y 2x式中 a 、 c 是常数。解：（ 1）t1uyux1aaa有旋。2x