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中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案水力学一、填空题：1静止流体 剪切应力。2均质的不可压缩流体是密度 的流体。3某液体的动力粘度，密度，则其运动粘度 m2/s。4应用牛顿内摩擦定律分析，当流体粘度一定时，影响流体的切应力大小的因素是_。5均匀渗流的流速为0.001cm/s,，流程s=100m的渗流水头损失hw=3m，其渗透系数k为 cm/s。6图示容器内液面的相对压强p0= Pa。 (2题图) (3题图)7垂直放置的4m4m矩形闸门，一侧挡水，顶部与自由表面齐平，则水压力对闸门底部的力矩M= 。8液体中某点的相对压强为-35kPa，当地大气压为0.1MPa，该点绝对压强为 kPa。9已知当大气压强为，则绝对压强为时的相对压强为_工程大气压，绝对压强为时的真空度为_m水柱。10图示为一密闭容器，上装有一U形水银测压计，其中、点位于同一水平面上，其压强p1、p2、p3的关系为 。11如图所示为一分岔管路，已知两支管直径分别为和，若两支管的断面平均流速比，则两支管的流量比为 。(3题图) (5题图)12在恒定流中，流线与迹线 。13有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，各断面形心位于同一水平面内，取1=2=3，忽略水头损失，则22断面的形心点压强p2与11断面形心点压强p1的关系为 。（4题图） （5题图） 14一圆管水流，直径d2cm，平均流速v8cm/s，运动粘性系数0.01cm2/s，管长L1000m，则Re ，hw m水柱。15只要比较总流中两个渐变流过流断面上单位重量流体的 大小，就能判断出流动方向。16图示为一并联长管道。已知流量Q1Q2，则管1与管2的水头损失关系为hf1 hf2，单位时间内通过的液体总机械能损失关系为Q1hf1 Q2hf2。（填、等）17某水管的直径d=100mm，断面平均流速v=0.5m/s，水的运动粘滞系数=1.0110-6m2/s，则管中雷诺数Re为 ，所以水流为 流。18如图所示的并联管路，已知两支管流量Q1 Q2，则管路1与管路2的水头损失关系为hf1 hf2，单位时间内通过的液体总机械能损失关系为gQ1hf1 gQ2hf2。（填、 、 、 等）19水在直径d=1cm的圆管中流动，流速v=1m/s，运动粘滞系数=0.01cm2/s，因雷诺数Re= ，所以水流为 流。20圆管层流实测管轴上流速为4m/s，则断面平均流速为 m/s。21水力学中将粘性底层的厚度显著地大于粗糙凸起高度的壁面称为 面。22水力学中将粘性底层的厚度显著地大于粗糙凸起高度的壁面称为 。23在相同的水头作用下，相同过水断面管嘴的过流能力 孔口的过流能力。24雷诺数表征惯性力与 之比。25已知某液流的沿程水头损失系数=0.02，则谢才系数C= 。26对于梯形水力最优断面，其水力半径R等于 。27明渠均匀流的水力坡度J、水面坡度Jp与底坡i三者的关系是 。28在缓坡、陡坡、临界坡、平坡、负坡五种底坡明渠中，不能够发生均匀流的底坡是 。二、单选题：1如图：一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度v=1m/s，平板与固定边界的距离=5mm，油的动力粘度，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力 A. 10PaB. 15PaC. 20PaD. 25Pa 2影响水的运动粘滞系数的主要因素为 A.水的温度 B. 水的密度 C. 当地气压 D. 水的流速 3连续介质假设意味着 A. 流体质点互相紧连 B. 流体为理想无粘性C. 流体分子间有空隙 D. 流体不可压缩4如图所示：一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度v=1m/s，平板与固定边界的距离=5mm，油的动力粘度，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为 A.10PaB.15PaC.20PaD.25P5图中正确的等压面是 A. AA B. BB C. CC D. DD 6一封闭容器，水表面上气体压强的真空值，水深2m处的相对压强为 A. -10kPa B. 9.6kPa C. 19.6kPa D. 29.6kPa7已知水中某点绝对压强为p=49kN/m2，如当地大气压强为98kN/m2，其真空度（以水柱高度计）为 A. -5m B. 0.5m C. 5m D. 不存在真空 8不可压缩流体恒定总流的连续性方程是 A. B. C. D. 9圆管层流区的沿程摩阻系数与 A. 雷诺数有关 B. 管壁相对粗糙度有关C. 雷诺数和相对粗糙度有关 D. 雷诺数和管长有关10图示U型管水银压差计，A、B两水银液面高差为h，则所测水管中同一水平面上两点的压强差为 A. 13.6h B. 12.6hC. 9.8h D. h 11恒定流的 A.位变加速度为零 B.时变加速度为零C.位变加速度与时变加速度均为零 D.位变加速度与时变加速度均不为零12一等直径水管，AA为过流断面，BB为水平面，、为面上各点，各点的运动物理量有以下关系 A. p1p2B. p3p4C. D. 13层流的沿程水头损失系数 A A. 只与雷诺数有关 B. 只与相对粗糙度有关C. 与雷诺数及相对粗糙度有关 D. 只与流量有关14 均匀流是 D A. 当地加速度为零 B. 迁移加速度为零C. 向心加速度为零 D. 合加速度为零 15圆管层流中，沿程水头损失与断面平均速度的 D A. 0.5次方成正比 B. 1.0次方成正比C. 1.75次方成正比 D. 2.0次方成正比16孔口出流的基本公式为 C A. B. C. D. 17两不同管径串联管道的正确计算公式是 A. B. C. D. 18有压短管是指 C A. 管道很短 B. 只计算沿程水头损失hfC. 要计算沿程水头损失hf、局部水头损失hj和流速水头D. 计算时令水头损失hw=0 19管道紊流光滑区的沿程水头损失系数取决于 A. v、d、l、 B. Q、l、C. v、d、p D. 、d、Q 20均匀流动方程式 A.仅适用于层流 B.仅适用于紊流C.层流和紊流都不适用 D.层流和紊流都适用21底宽b=2m，水深h=1m的矩形断面渠道，水力半径R等于 A. 0.5m B. 1.0m C. 1.5m D. 2.0m22在正常工作条件下，在孔口处外接一个相同管径的管嘴，作用水头相同时，管嘴出流量与孔口出流相比 A.变大 B.变小 C.不变 D.不定23圆管层流过流断面上切应力分布为 A. 在过流断面上是常数 B. 管轴处是零，且与半径成正比C. 管壁处是零，向管轴线性增大 D. 按抛物线分布24水流通过一串联管道，当小管与大管的直径比为时，其雷诺数为 A. 1 B. 2 C. 1/2 D. 4 25水在等直径直管中作恒定流动时，其测压管水头线沿程变化是 A A. 下降 B. 上升C. 不变 D. 可以上升，也可以下降 26明渠水力最优断面，在一定的条件下，是 B A.缓流过渡到急流时的断面 B.过水断面面积最小的断面C.Fr=1的断面 D.湿周最大的断面27梯形断面渠道的宽深比是 C A. 过水断面的水面宽与水深之比 B. 过水断面的水面宽与渠道开挖深度之比C. 过水断面的底宽与水深之比 D. 渠道开挖顶宽与水深之比28如图所示，有两个长度和断面尺寸相同的支管并联，如果在支管2中加一个调节阀，则水头损失 A. B. C. D. 三、简答题1.为保证管嘴正常工作，以达到增大流量的目的，管嘴的长度应符合L=(34)d，太长或太短都不行,为什么？2.简要说明雷诺数与弗劳德数的力学意义及弗劳德数的能量意义。3.试述液体静力学基本方程及其各项的几何意义。4.什么叫水跃？什么叫水跌？四、作图题1.绘出图示圆柱面上的压力体图及水平静水压强分布图，标明静水压强的大小和方向以及压力体的方向。2.绘出图示曲面上的压力体图及水平静水压强分布图，标明静水压强的大小和方向以及压力体的方向。3.绘出图中圆柱曲面上的压力体图，标明压力的方向。 4绘出图示圆柱面AB上的压力体图，标明压力体的方向。五、计算机1.一矩形断面渠道，宽B=10m，渠内有一直立平板闸门。已知闸前水深H=5m，闸前行近流速v0=0.96m/s，闸后收缩断面水深hC=0.8m，不计水流过闸的水头损失，求水流对闸门的水平推力。 2.涵洞进口，装有与水平面夹角=60的圆形平板闸门AB，直径d=1m，其自重G=980N，铰接于A点，闸门中心水深hC=4m。试求当下游无水时打开闸门的最小铅直拉力T。3.图中水自压力容器恒定出流。设表压强，h=3m，管嘴直径，不计水头损失，试求管嘴所受流体的水平作用力。4.杯式水银压力计如图。若杯上接大气时，测压管中的液面在OO处。已知杯的直径d1=60mm，测压管直径d2=6mm，水银的密度13600kg/m3，图中pa为大气压强。当测压时测压管中液面下降h=300mm，求此时杯上的压强p。参考答案一、填空题1不能承受2不变的3 4剪切变形速度或速度梯度50.0333cm/s67865 91.35 2.55 1011 412重合（或相同）13（或相等）141600 0.653 m水柱15（平均）机械能 16 17 紊流18(作用水头)9m19水力光滑面20 2m/s21水力光滑面22，紊流23大于（或）24粘滞力2526（或水深的一半2728平坡，负（或反、逆）坡二、单选题1C2A3A4C5B6B7C8C9A10B11B12C13A14B15B16D17A18C19D20D21A22A23B24C25A26B27C28C三、简答题1答：（1）若管嘴太长，管壁粗糙对水流的影响程度大，沿程水头损失增大，管嘴变成短管出流而减小过水能力；（2）若管嘴太短，管嘴内收缩断面至出口的距离则短，流束收缩后来不及扩大到整个管嘴断面，在收缩断面处不能形成真空而失去了管嘴的作用。所以管嘴的长度应符合L=(34)d，太长或太短都不行。2（3）弗劳德数的能量意义：表征断面平均动能的二倍与断面平均势能的比值。（2）弗劳德数的力学意义：表征惯性力作用与重力作用的对比；答：（1）雷诺数的力学意义：表征惯性力作用与粘性力作用的对比；3答：z：表示液体某点在基准面以上的高度，称为位置水头。：表示某点液体沿测压管上升的高度，称为压强水头。：表示静止液体中各点的测压管水头相等。4答：水跃是明渠水流由急流（hhk） 状态过渡时短流程内的一种水面急剧跃升的局部水力现象；水跌是明渠水流由缓流过渡到急流，水面急剧降落的局部水力现象。四、作图题1234五、计算题1解：如图所示：选闸前符合渐变流条件的11过水断面、闸后收缩断面为22过水断面，以渠底线为基准面为00。） 对11和22间水