四川农业大学大学物理第一章课后标准答案-2023修改整理

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2

第一章延续体力学课后答案

1-7解：的延续性方程可知：如图所示，由抱负流体)1(

s

cmvcmvcmscmcmscmcmScmScmSscmvscmvSvSvSv/358040/30100/4080,40,100,/30,/40323222

12221213

32211=∴?+?=?∴=====+=Θ

所以在截面S3管中的流速为35cm/s。

（2）在截面为S2管中的体积流量为：

3

2

2

22120220/30cm

cmscmSvQV=?==

1-9解：水管中的某一点用脚标1表示，另二点用脚标2表示，已知

12124112

1,1,10,/2SShhPaPsmv=

-===按照抱负流体的延续性方程：

m/s422211=?=vSvSv

由伯努利方程可知：

222212112

1

21ghvPghvPρρρρ++=++

代入数据可得（2

/8.9smkgg?=）：

PaP421038.1?=

所以其次点处的计示压强为Pa4

1038.1?。

1-10解：（1）由能量守恒可知：开口水槽处水流出的动能来自于重力势能的减小

ghvmvmgh22

12

=?=

射出的水流达到地面为平抛运动：

g

hHtgthH)

(2212-=

?=

-射出的水流在地板上的射程为：

)(2)

(22hHhg

hHgh

tvtx-=-=?=解法2：

取如图所示的两点，并以开口处的水平面为零势能面，由题意可知：0,0,,0≈====ABABAvhhhPPP

由

常数=++

ghvPρρ2

2

1，可得λρρgvvPghPBB22

12

00=?+=+

由平抛的学问可得R为：

)(2)

(22hHhg

hHgh

tvRB-=-==

（2）因为射程4

)2(22)(22

22

HHhHhhhHhx+--=+-=-=

设在水下面h1深处的射程与水下面h深处的相同，所以有

h

Hhh

hHhHhHHhHHh-=∴≠-±=-∴+

--=+--1112

2221)2

(24

)2(4)2(Θ又

所以在水下面hH-深处再开一孔，其射出的水流有相同的射程

（3）因为射程4

)2(22)(22

22

HHhHhhhHhx+--=+-=-=

所以当2

H

h=

时，射程最远，其值为HHx==4

22

max

1-11解：考虑A和B两点，A与B两点可近似地看成在同一水平面上.由水平管的伯努利方程可得：

gh

PPvvvPvPABABBAA酒，又而近似于待测液体流速ρρρ==+=+

-021

21B22

ghPPvABAρ

ρρ

酒

流速2)

(2=-=

∴

故测得高度差h，即可求得流速.

1-12解：飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上下两部分，因为机翼横截面的外形上线不对称，在相同时光内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短。因而速度较小，它对机翼的压强较大。因此在机翼的上下表面产生了压强差，这就是向上的升力。

已知流过机翼上面的气流速度为：

22140/50/60mSsmvs

mv===翼面的面积度为：流过机翼下面的气流速

机翼上下两点可近似地看成在同一水平面上.由水平管的伯努利方程可得

2

2

22112

121vPvPρρ+=+

机翼的上下表面产生的压强差为：

)(2

12

22112vvPPP-=

-=?ρ作用于机翼的升力：

SvvSPF)(2

12221-=

??=ρ其中空气的密度为：3

/30.1mkg=ρ，代入数据后可得作用于机翼的升力：

NF41086.2?=

1-13.解：当油滴在没有电场的空气中下落时，油滴受到向下的重力，向上的浮力和向上的空气阻力：

rvfg

rFg

rmgGπηρπρπ6:3

4

:34

033====粘滞阻力浮力重力

当受力达到平衡时，速度最大为v0，即

grrvgr03033

4

634ρππηρπ+=(1)当带电油滴处于竖直向下匀强电场中下落时，油滴受到向下的重力，向上的浮力，向上的空气阻力，还有向上的静电力（由于油滴的电量q<0）：

E

qFrv

fg

rFg

rmgG=====电静电力：粘滞阻力浮力重力πηρπρπ6:3

4

:34

033

当受力达到平衡时，速度最大为v1，即

Eqgrrvgr++=03133

4

634ρππηρπ（2）

式（1）减（2）可得：

E

vvrq)

(610-=

πη

已知未知但半径rvEv,,,,,,100ηρρ，由（1）式可得半径r:

)

(293

4

63400

0303ρρηρππηρπ-=

+=gvrgrrvgr

所以：

)

(2)(18)(29)(600

100010ρρηπηρρηπη--=--=

gvEvvgvEvvq

1-15解：已知318滴夜重N2

109.4-?，所以一滴液滴重为：

318

109.42NG-?=

在脱离的眨眼液滴颈的直径d=0.7mm，上面液体对液滴的表面张力为：dFπα?=

在脱离的眨眼，液滴的重力等于上面液体对液滴的表面张力：

mNm

NdNN

dF

G/1001.7107.014.3318109.4318109.4318

109.423

222?=????=??=∴?=

?∴=παπα所以该液体的表面张力系数为mN/1001.72

-?。

1-16解:设雨滴的数目为N，,雨水掉到湖面过程中前后水滴的总体积保持不变

3

34334rSh

NShNrππ=

?=释放出的能量为水滴表面积削减的表面能：.

Jm

mmmNrShrrShrNSE8

3

3

23122

3

21019.2100.11050)10(203103.734434?=???????==?=?=?=?α

ππα

παα

1-17解：由液体压强公式及附加压强公式可知

BBA

AA

BRPPRPPghPPα

αρ2200-

=-=+=

所以

)1

1(2B

AA

BRRggPPh-=-=

ραρ

1-18解：根毛尖端为半径为R1球形凸液面，所以其附加压