公用设备工程师-专业基础（给水排水）-水力学-水静力学

公用设备工程师-专业基础（给水排水）-水力学-水静力学[单选题]1.流体静止时，不能忍受()。[2019年真题]A.压力B.切力C.重力D.表面张力正确答案：B（江南博哥）参考解析：流体无固定形状，具有流动性，流体的抗压能力较强，但不能承受剪切力和拉力。不管该力多么微小，流体都要发生不断变形，各质点间发生不断的相对运动，即流动性。[单选题]2.某球体直径d＝2m，ρ＝1500g/m3，如把它放入水中，该球体所受到的浮力为()。[2019年真题]A.41.03kNB.61.54kNC.20.05kND.4.19kN正确答案：A参考解析：根据阿基米德原理，全部浸入液体中的物体，液体对它的总压力在水平方向的分力为零，在铅垂方向的分力大小等于物体所排开液体的重量，作用线通过其几何中心。该球体受到的浮力为：Pz＝ρ液gV＝1000×9.8×[4π×（0.5×2）3]/3＝41.03kN[单选题]3.垂直放置的矩形平板（宽度B＝1m）挡水，水深h＝2m，作用在该平板上的静水总压力P为()。[2018年真题]A.19.6kNB.29.4kNC.9.8kND.14.7kN正确答案：A参考解析：作用于平面的压力等于形心压强乘以作用面积，即：P＝bS＝（1/2）×ρgh2b＝1/2×1×9.8×22×1＝19.6kN[单选题]4.水力学中，单位质量力是()。[2018年真题]A.单位面积上的质量力B.单位体积上的质量力C.单位质量上的质量力D.单位重量上的质量力正确答案：C参考解析：水力学中，质量力是某种力场作用在全部流体质点上的力，其大小和流体的质量或体积成正比，而单位质量液体所受到的质量力称为单位质量力，根据国际单位，单位质量力的量纲应是LT－2，单位是m/s2。[单选题]5.如图3-1-1所示满足等压面的是()。[2017年真题]图3-1-1A.A—A面B.B—B面C.C—C面D.都不是正确答案：A参考解析：淹没深度相等的各点静水压强相等，故水平面即是等压面。但必须注意，这一结论只适用于质量力只有重力的同一种连续介质。对于不连续的液体，或者一个水平面穿过了两种或多种不同介质，则位于同一水平面上的各点，压强并不一定相等，即水平面不一定是等压面。图中A—A界面之间穿过的是同一种介质，故A—A界面是等压面。而对于其他界面，由于其穿过了不同介质，故它们均不是等压面。[单选题]6.用U形水银比压计测量水管内A、B两点的压强差，A、B两点的高差为h1＝0.4m，水银面的高差为h2＝0.2m，水的密度ρ＝1000kg/m³，水银的密度ρ＝13600kg/m³，则A、B两点的压强差为()。[2017年真题]图3-1-2A.20.78kPaB.22.74kPaC.24.70kPaD.26.62kPa正确答案：A参考解析：以0—0界面为基准面，则1—1界面在左侧管内的压强为：p1＝pA＋γ水zA＋γ水h2，在右侧管内的压强为：p2＝pB＋γ水zB＋γ水银h2，又由图可知1—1界面为等压面，故有p1＝p2，即：pA＋γ水zA＋γ水h2＝pB＋γ水zB＋γ水银h2。综上可得A、B两点的压强差为：pA－pB＝γ水（zB－zA）＋h2（γ水银－γ水）＝1000×9.8×（－0.4）＋0.2×9.8×（13600－1000）＝20776Pa＝20.776kPa≈20.78kPa。[单选题]7.关于液体，下列说法正确的是()。[2016年真题]A.不能承受拉力，也不能承受压力B.不能承受拉力，但能承受压力C.能承受拉力，但不能承受压力D.能承受拉力，也能承受压力正确答案：B参考解析：液体静止时不能承受拉力和剪切力，但却能承受压力。[单选题]8.水箱形状如图3-1-3所示，底部有4个支座，水的密度ρ＝1000kg/m3，底面上的总压力P和4个支座的支座反力F分别为()。[2016年真题]图3-1-3A.P＝352.8kN，F＝352.8kNB.P＝352.8kN，F＝274.4kNC.P＝274.4kN，F＝274.4kND.P＝274.4kN，F＝352.8kN正确答案：B参考解析：水箱底面上的总压力为：P＝Ap＝Aρgh＝3×3×1000×9.8×（3＋1）＝352.8kN。支座反力为：F＝W水＋W水箱。由于题目中未给出水箱本身的重量，因此可视W水箱＝0。又W水＝A1ρgh1＋A2ρgh2＝ρg（1×1×1＋3×3×3）＝274.4kN。故支座反力为：F＝W水＋W水箱＝274.4＋0＝274.4kN。[单选题]9.如图3-1-4所示，两个相同高度容器B和C，内装相同溶液，其活塞的面积相等，当分别在两个活塞上加相等的压力时，两个容器内底部压强()。[2013年真题]图3-1-4A.B容器底部压强大于C容器底部压强B.两容器底部压强相等C.B容器底部压强小于C容器底部压强D.两容器底部压力相等正确答案：B参考解析：在静止的液体中，围绕某点取一微小的受力作用面，设其面积为ΔA，作用于该面上的压力为ΔP，其平均压强ΔA/ΔP的极限即为该点的静水压强，用P表示，其单位为Pa（N/m2）。重力作用下的静止液体液面下h处的压强为：p＝p0＋ρgh。式中，p为液面下h处的压强；p0为液体表面处的压强；h为该点到液面处的距离。本题中两个容器活塞上施加的压力相同，活塞面积相同，因此水面处压强相同，容器高度相同，可知容器内底部压强也是相同的。底部面积不同，底部压力也不同。[单选题]10.按连续介质的概念，液体的质点是指()。[2012年真题]A.液体的分子B.液体内的固体颗粒C.几何的点D.几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量的微元体正确答案：D参考解析：连续介质假说是流体力学和固体力学中的基本假设之一。它认为真实流体或固体所占有的空间可以近似地看作连续地无空隙地充满着“质点”。质点是指微观上充分大、宏观上充分小的分子团（又称微团）。[单选题]11.图3-1-5所示容器中，有容重不同的两种液体，2点位于界面上，正确结论是()。[2012年真题]图3-1-5A.p2＝p1＋γ1（z1－z2）B.p3＝p2＋γ2（z1－z3）C.两式都不对D.两式都对正确答案：A参考解析：重力作用下，静止液体液面下h处的压强为：p＝p0＋γ1h。式中，p为液面下h处的压强；γ为液体容重；h为该点到液面处的距离。故p2＝p1＋γ1（z1－z2），p3＝p2＋γ2（z2－z3）。[单选题]12.已知某液体的密度ρ＝800kg/m3，动力黏度系数μ＝1.52×10－2N/（m2·s），则该液体的运动黏度系数υ为()。[2011年真题]A.12.16m2/sB.1.90×10－5m2/sC.1.90×10－3m2/sD.12.16×10－5m2/s正确答案：B参考解析：运动黏度即流体的动力黏度与同温度下该流体密度ρ之比，单位为m2/s，用小写字母υ表示。将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层，各层速度不同，形成速度梯度（dv/dx），这是流动的基本特征。故运动黏度υ＝μ/ρ＝1.52×10－2/800＝1.90×10－5m2/s。[单选题]13.图3-1-6所示密闭容器中，点1、2、3位于同一水平面上，则压强关系为()。[2011年真题]图3-1-6A.p1＞p2＞p3B.p2＞p1＞p3C.p1＝p2＜p3D.p1＜p2＜p3正确答案：D参考解析：等压强点如图3-1-7所示，A、B、C三点的压强相等，且都等于2点的压强，即2点压强与管内液面等压；又1点压强小于A点，3点压强大于C点，所以有：p1＜p2＜p3。图3-1-7[单选题]14.下列与液体运动黏度有关的因素是()。[2010年真题]A.液体的内摩擦力B.液体的温度C.液体的速度梯度D.液体的动力黏度正确答案：B参考解析：运动黏度是指流体的动力黏度与同温度下该流体密度ρ之比，单位为m2/s，用υ表示。与液体运动黏度有关的是液体温度，温度越高，黏度越小。水的运动黏度υ可用下列经验公式求得：υ＝0.01775/（1＋0.0337t＋0.000221t2）[单选题]15.垂直放置的挡水矩形平板，若水深h＝3m，静水压力P的作用点到水面距离为()。[2010年真题]A.1mB.1.5mC.2mD.2.5m正确答案：C参考解析：由题干分析知：受压面为矩形且压强分布图是三角形，又因为挡水平板垂直放置，故静水压力P的作用点位于距水面2/3水深处，即距水面2m处。[单选题]16.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Δh＝10cm，则pA－pB为()。[2008年真题]A.13.33kPaB.9.8kPaC.12.35kPaD.6.4kPa正确答案：C参考解析：重力作用下的静止液体液面下h处的压强为：p＝p0＋ρgh。式中，p为液面下h处的压强；p0为液体表面处的压强；h为该点到液面处的距离。故A点的压强为：pA＝p0＋ρ汞ghA；B点的压强为：pB＝p0＋ρ水ghB，pA－pB＝（ρ汞－ρ水）gΔh＝（13.6－1）×103×9.8×0.1＝12.35kPa。[单选题]17.一弧形闸门，宽度b＝2m，圆心角α＝30°，半径r＝3m，闸门转轴与水面齐平，作用在闸门上的静水总压力的水平分力Px为()。[2007年真题]A.22.05kNB.10kNC.15kND.19kN正确答案：A参考解析：将弧形闸门的受压曲面做铅垂投影面上的投影，那么液体对投影面的压力Px，就是液体对曲面AB的水平方向压力。故本题弧形闸门的静水总压力的水平分力为：Px＝（1/2）ρgh·bh＝（1/2）ρgb（rsin30°）2＝0.5×1×9.8×2×（3×sin30°）2＝22.05kN。[单选题]18.下列与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是()。[2013年真题]A.剪应力和压强B.剪应力和剪切变形速度梯度C.剪应力和剪切变形D.剪应力和流速正确答案：B参考解析：牛顿内摩擦定律是对部分定常层流内摩擦力的定量计算式。满足该定律的流体称为牛顿流体。牛顿内摩擦定律表达式为：τ＝μdu/dy。说明流体在流动过程中流体层间所产生的剪应力和剪切变形速度成正比，与压力无关，故与牛顿内摩擦定律直接有关的因素为剪应力和剪切变形速度。[单选题]19.作用于液体的质量力包括()。[2009年真题]A.压力B.摩擦力C.重力D.表面张力正确答案：C参考解析：作用在液体上的力有质量力和表面力两种。其中，质量力是指与液体质量有关并且作用在质量中心上的力，作用于液体的最常见的质量力就是重力。[单选题]20.某点的真空度为65000Pa，当地的大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为()。[2009年真题]A.65000PaB.55000PaC.35000PaD.165000Pa正确答案：C参考解析：如果液体中某处的绝对压强p′小于大气压强pa，则相对压强为负值，称为负压。真空度pv是相对压强中的负压的绝对值。即：pv＝pa－p′＝65kPa，则绝对压强p′＝pa－pv＝0.1×1000－65＝35kPa。[单选题]21.牛顿