国家开放大学《水力学（B）》形考任务1-10参考答案

1、国家开放大学水力学（B）形考任务1-10参考答案形考任务1一、单选题（共5题，每题8分，共40分）1.连续介质假定认为流体（）连续。A. 在微观上B. 分子间C. 原子间D. 在宏观上 2.在国际单位制中水力学基本量纲不包括（）。A. 质量B. 长度C. 力 D. 时间3.牛顿内摩擦定律适用于（）。A. 任何流体B. 理想流体C. 非牛顿流体D. 牛顿流体 4.液体不具有的性质是（）。A. 黏滞性B. 压缩性C. 易流动性D. 抗拉性 5.下述哪些力属于质量力（）。A. 弹性力B. 粘性力C. 表面张力D. 惯性力 二、多选题（共1题，每题1分，共15分）1.在水利水电工程中经常遇到的水力学问

2、题主要有（）。A. 确定水流能量的利用和消耗 B. 分析水流运动形态 C. 特殊水力学问题 D. 确定水力荷载、计算过流能力 三、判断题（共5题，每题6分，共30分）1.理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。（错）2.水动力学是研究液体在静止或平衡状态下，作用在液体上各种力的平衡关系。（错）3.压强和切应力属表面力。（对）4.流体惯性力与加速度方向相同。（错）5.黏滞性可以制止流体流动。（对）四、计算选择题（共1题，每题15分，共15分）1.如图所示，面积为0.5m2的平板在水面上以速度u=1m/s沿水平方向运动，水层厚度=2mm，假设水层内的流速呈直线分布，水温为10oC。

3、表1不同温度下的动力粘滞系数（1）由已知条件，流速梯度dudy为（500）s-1。（2）查表1，温度为10oC，动力粘滞系数为（1.307）×10-3N·s.m-2。（3）根据牛顿内摩擦定律F=Adudy，平板所受阻力为（0.327）N。形考任务2一、单选题（共4题，每题5分，共20分）1.静止液体中同一点各方向的静水压强（）。A. 仅水平方向数值相等B. 大小相等 C. 大小不等D. 铅直方向数值为最大2.液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（）。A. 水平面 B. 斜平面C. 任意曲面D. 旋转抛物面3.液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（）。

4、A. -12 kN/m2B. 10 kN/m2C. -10kN/m2D. 12 kN/m24.在静止液体中，作用在表面上的压强变化，必将均匀不变地传到液体中的各个部分，这就是_原理。（）A. 帕斯卡原理 B. 阿基米德原理C. 能量守恒原理D. 连通器原理二、多选题（共3题，每题10分，共30分）1.某点存在真空时，下列说法正确的是_。（）A. 该点的绝对压强为正值 B. 该点的绝对压强为负值C. 该点的相对压强为正值D. 该点的相对压强为负值 2.关于等压面，下列说法正确的是_。（）A. 液体中压强相等的点相连所组成的面 B. 在平衡液体中等压面即是等势面 C. 两种不相混的平衡液体的分界面

5、必然是等压面 D. 等压面与质量力正交 3.压强的表示方法有_。（）A. 工程大气压单位 B. 应力单位C. 应变单位 D. 液柱高度单位 三、判断题（共4题，每题5分，共20分）1.质量力只有重力时，静止液体内任何点的测压管水头等于常数。（对）2.某点存在真空，是指该点的绝对压强小于大气压强。（对）3.作用任意平面上静水总压力的作用点与平面的形心点重合。（错）4.水静力学是研究液体处于静止或相对平衡状态下的力学规律和在工程中的应用。（对）四、选择计算题（共2题，每题15分，共30分）1.如图所示挡水矩形平板AB，已知水深h=2m，板宽b=3m，求作用在矩形平板AB上的静水总压力的大小及作用点

6、处的水深。（1）平板AB 的形心点c 的水深（1m）（2）作用在平板上的静水总压力P为（58.8kN）提示： P=pc·A=hc·bh（3）静水总压力作用点d 处的水深hD（1.333m）提示：hD=2/3h2.某压差计如图所示，已知hA=hB=1m，h=0.5m。求：。（1）设管中空气的压强为， 水银密度为，水的密度为，由压强公式及等压面的概念，pA的表达式为（D）。A. B. C. D. （2）由压强公式及等压面的概念，pB的表达式为（B）。A. B. C. D. （3）压差pA-pB 为_。（）A. 47.04kPa B. -261.7 kPaC. -47.04kPa

7、D. 261.7 kPa形考任务3一、单选题（共7题，每题4分，共28分）1.流线和迹线重合的条件为（）。A. 均匀流B. 非恒定流C. 非恒定均匀流D. 恒定流 2.有人说“均匀流一定是恒定流”，下列选项哪个是正确的（）。A. 这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。因为均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变；而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。 B. 这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。因为恒定流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变；而均匀流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。C. 这种说法不一定正确，均匀流在一定的条件下

8、，一定是恒定流。D. 这种说法是正确的，均匀流一定是恒定流。3.流体运动的连续性方程是根据（）原理导出的。A. 能量守恒B. 力的平衡C. 动量守恒D. 质量守恒 4.（）反映水流总机械能沿流程的变化。A. 流速水头线B. 压强水头线C. 总水头线 D. 测压管水头线5.如果总流的由动量方程求得的力为负值说明（）。A. 说明方程中流速的取值出现错误。B. 说明方程中流速和流量的取值均出现错误。C. 说明方程中流量的取值出现错误。D. 说明原假设的力的方向不对，反向即可。 6.过水断面是指（）。A. 与流线斜交的横断面B. 与流线平行的断面C. 与流线正交的横断面 D. 与迹线正交的横断面7.下

9、列哪项不是均匀流的特征（）。A. 各过水断面上流速分布均相同，断面平均流速也相等。B. 均匀流过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，即同一过水断面上各点的测压管水头为一常数。C. 各过水断面均为平面，并且形状和尺寸沿流程不变。D. 液体的迹线与流线重合 二、多选题（共3题，每题5分，共15分）1.下列哪些是均匀流的特征（）。A. 各过水断面上流速分布均相同，断面平均流速也相等。 B. 均匀流过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，即同一过水断面上各点的测压管水头为一常数。 C. 液体的迹线与流线重合D. 各过水断面均为平面，并且形状和尺寸沿流程不变。 2.恒定总流能量

10、方程的应用条件有（）。A. 作用在液体上的质量力只有重力 B. 两个过水断面之间流量保持不变，即沿程无流量的汇入或分出。 C. 所取的两个过水断面应符合渐变流条件，这样在计算断面上各点测压管水头为常数。但是两个断面之间的水流可以是急变流，这对于建立能量方程没有影响 D. 水流必须是恒定流，不可压缩液体，即密度等于常数 3.动量方程的适用条件为（）。A. 作用在液体上的质量力只有重力B. 所选过流断面为渐变流断面，但是两个断面之间的水流可以是急变流。 C. 水流为不可压缩的连续液体 D. 水流是恒定流，流量沿程不变 三、判断题（共6题，每题5分，共30分）1.拉格朗日法是以每一个液体质点作为研究

11、对象，观察其运动轨迹、速度和加速度，掌握其运动状况，综合所有质点的运动，就可得到液体整体的运动情况。这种方法物理概念清楚，简明易懂。（）2.液体质点在运动过程中，不同时刻所流经空间点的连线称为流线。（×）3.缓流一定是均匀流，急流一定不是均匀流。（×）4.根据连续性方程，流速与过流断面面积成正比。（×）5.根据能量方程水流，水流总是从位置高的地方向位置低的地方流动。（×）6.动量方程是动量守恒定律在水流运动中的具体表现，反映了水流在流动过程中动量的改变与作用力之间的关系。（）四、计算选择题（共3题，每题9分，共27分）1.有一虹吸管，已知管径d=10 c

12、m，h1=1.5 m，h2=3 m，不计水头损失，取动能修正系数1。（1）求解此题需要用到（D）公式。A. B. C. D. （2）管出口断面流速为（B）m/s。提示：以管出口断面为0-0基准面和计算断面，与水箱水面11列能量方程h2=v22g v=2gh2A. 76.7B.7.67C. 767D. -7.67（3）断面c-c中心处的压强pc为（D）kN/m2。提示：以管1-1断面为基准面，列1-1和c-c断面的能量方程A. -4410B. -441C. -4.41D. -44.1形考任务4一、单选题（共10题，每题3分，共30分）1.由于局部边界急剧改变，导致水流结构改变、流速分布调整并产生

13、旋涡区，从而引起的水头损失称为（）。A. 局部水头损失 B. 长管水头损失C. 沿程水头损失D. 短管水头损失2.水流在运动过程中克服水流阻力而消耗能量称为水头损失。其中（）是产生水头损失的外因。A. 边界对水流的阻力 B. 液体的粘滞性C. 液体毛细作用D. 重力对水流的作用3.判断层流和紊流的临界雷诺数是（）。A. 下临界雷诺数 B. 上下临界雷诺数代数平均C. 上临界雷诺数D. 上下临界雷诺数几何平均4.层流运动过流断面的流速分布规律符合（）。A. 对数分布B. 指数分布C. 抛物线分布 D. 直线分布5.已知突扩前后有压管道的直径之比d1/d2 =1：2，则突扩前后断面的雷诺数之比为（

14、）。A. 2 B. 0.25C. 1D. 0.56.关于尼古拉兹实验，下列哪个选项是正确的。（）A. 尼古拉兹实验揭示了紊流流速的变化规律B. 尼古拉兹实验揭示了雷诺数的变化规律C. 尼古拉兹实验揭示了沿程阻力系数的变化规律 D. 尼古拉兹实验揭示了局部阻力系数的变化规律7.等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是（）。A. 呈双曲线分布B. 呈抛物线分布C. 呈对数线分布 D. 呈椭圆曲线分布8.在管流中，紊流的断面流速分布与层流的断面流速分布相比（）。A. 均匀程度相同B. 更加均匀 C. 更不均匀D. 以上答案均不对9.当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数_；当输水管流量一定时，随管径加大

15、，雷诺数_。A. 增大；增大B. 变小；变小C. 变小；增大D. 增大；变小 10.雷诺数Re是用来判别下列何种流动的重要无量纲系数（）。A. 急流与缓流B. 明流与管流C. 层流与紊流 D. 均匀流与非均匀流二、多选题（共2题，每题5分，共10分）1.水头损失有_和_两种形式。（）A. 短管水头损失B. 沿程水头损失 C. 局部水头损失 D. 长管水头损失2.关于雷诺试验及其结论，以下说法正确的是（）。A. 对于圆管，当Re大于临界雷诺数2000时为紊流，小于临界雷诺数2000为层流(雷诺数中特征长度用圆管直径d) B. 根据雷诺试验的成果，液体存在层流和紊流两种流态 C. 液体流态的判别采

16、用无量纲数雷诺数Re D. 对于明渠，当Re大于临界雷诺数500时为紊流，小于临界雷诺数500为层流(雷诺数中特征长度用水力半径R) 三、判断题（共6题，每题5分，共30分）1.液体的粘滞性是引起水流能量损失的根本原因。（）2.水力半径全面反映了水流横向边界特征对于过流能力和水流阻力的综合影响。（）3.均匀流的总水头线和测压管水头线是相互平行的直线。（）4.层流的沿程水头损失仅与流速的二次方有关。（×）5.舍齐公式适用于层流和紊流。（×）6.管壁光滑的管子一定是水力光滑管。（×）四、计算选择题（1题，共30分）19.某输油管道长L =500m，直径d =0.15m

17、，流速v=0.24m/s，油的粘滞系数2.0cm2/s。（1）雷诺数为（180），流态为（层流）。提示：Re=vdv（2）管段的沿程阻力系数为（0.356）。提示：=64Re（3）管段的沿程阻力损失为（3.49）m油柱。提示：hf=LDv22g形考任务5一、选择题（共3题，每题10分，共30分）1.水泵的扬程是指（）。A. 吸水管与压水管的水头损失B. 水泵提水高度C. 水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失 D. 水泵提水高度+吸水管的水头损失2.根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为（）。A. 并联管道和串联管道B. 复杂管道和简单管道C. 长管和短管 3.短管淹没出流的计算时，作用

18、水头为（）。A. 短管出口中心至下游水面高差B. 上下游水面高差 C. 短管出口中心至上游水面高差二、多选题（共1题，每题10分，共10分）1.按短管进行水力计算的管路是（）。A. 倒虹吸管 B. 支状管网C. 环状管网D. 虹吸管 三、判断题（共5题，每题6分，共30分）1.在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。（×）2.计算阻力损失时，短管既要考虑局部阻力损失，也要考虑沿程阻力损失，长管计算同样也要考虑这两项损失。（×）3.长管是指管道中的水头损失以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水头之和与其相比很小，可以忽略不计。（）4.在压力管道中，由于外界影响使管道中的流速发生

19、急剧变化，引起管中压强发生快速交替升降的水力现象，称为水击。（）5.由若干段直径不同的简单管道首尾相接组成的管道称为串联管路。对于串联管路，应分别计算各段沿程水头损失及局部水头损失，然后叠加。（）四、计算选择题（共1题，共30分）1.某渠道用直径d=0.7 m的混凝土虹吸管自河中向渠道引水。河道水位与渠道水位的高差为5 m，虹吸管长度l1=8m，l2=12m，l3=14m，混凝土虹吸管沿程水头损失系数=0.022，进口局部水头损失系数 e=0.5，中间有两个弯头，每个弯头的局部水头损失系数b=0.365，出口局部水头损失系数ou=1.0。试求：（1）虹吸管的输水能力；（2）当虹吸管的最大允许真

20、空度为7m时，虹吸管的安装高度是多少？解：（1）管道的流量系数是（0.551）提示：（2）虹吸管的输水能力为（2.2）m3/s提示：本题虹吸管的出口淹没在水面以下，当不计行近流速时，可按照淹没出流公式来计算流量。（3）当虹吸管的最大允许真空度为7m时，虹吸管的安装高度为（3.21）m。提示：虹吸管的最大真空一般发生在管道的最高位置。本题发生在第二个弯头前，即BB断面。以上游河面为基准面，设断面BB中心至上游河面高差为z，对断面00和断面BB建立能量方程。令断面BB处的真空值满足hy=7m形考任务6一、单选题（共5题，每题8分，共40分）1.明渠均匀流可能发生在（）。A. 正坡、平坡及逆坡渠道都

21、能发生B. 逆坡渠道中C. 正坡渠道中 D. 平坡渠道中2.在明渠渐变流中（）。A. 水面线与底坡线平行B. 总水头线与自由水面相重合C. 总水头线一定平行于底坡线D. 测压管水头线与自由水面一致 3.矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比m等于（）。 A. 2 B. 4C. 3D. 14.在明渠中不可以发生的流动是（ ）。A. 非恒定均匀流 B. 恒定均匀流C. 非恒定非均匀流D. 恒定非均匀流5.在缓坡渠道上不能发生 （）。A. 均匀缓流B. 均匀急流 C. 非均匀急流D. 非均匀缓流二、多选题（共3题，每题5分，共15分）1.明渠流渠道底坡的类型有（）。A. 顺坡 B. 逆坡 C. 平坡 D.

22、 临界坡2.明渠均匀流的水力特征有（）。A. 过流断面上的流速和流速分布沿流程不变，所以流速水头沿程不变 B. 过流断面上的流速和流速分布不随时间变化C. 总水头线、测压管水头线（即水面线）和渠底线三者互相平行 D. 过流断面的形状、尺寸和水深沿流程不变 3.明渠均匀流的形成条件有（）。A. 明渠中的水流为恒定流，流量沿程不变，无支流的汇入和分出； B. 渠道是长而直的棱柱体明渠，其断面形状和大小沿程不变； C. 必须是正坡明渠（i0），且底坡和粗糙系数沿程不变； D. 所研究的渠段内水流不受水工建筑物的局部干扰 三、判断题（共6题，每题5分，共30分）1.两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过

23、的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的均匀流水深不等。（）2.明渠过流断面上各点的流速都是相等的。（×）3.无压圆管均匀流的重要特征：其过水断面面积和湿周随水深的变化而改变。当h>d/2时，随着水深增加，水面变宽，过水面积增加迅速，但湿周增加逐渐减慢；当h<d/2时，水深增加使水面宽度减小，过水面积增加减缓，而湿周增大加快。（×）4.水力最佳断面是：过流面积相同，所能通过的流量最大的过流断面。（）5.糙率n是反映渠道边界和水流对阻力影响的综合参数，n值的大小主要与渠道的边界粗糙程度有关，流量、水深、含沙量以及运行管理对n值也有影响。（）6.在明渠渐变流中，总水头

24、线一定平行于底坡线。（×）四、计算选择题（1题，共15分）1.有一矩形断面渠道底宽b2m，底坡i0.0004，糙率n0.012，当槽中均匀流水深h0=1.5m时。（1）水力半径为（0.6）m。提示：（2）舍齐系数为（76.53）m1/2/s。提示：/s（3）通过的流量Q为（3.56）m3/s。提示：形考任务7一、单选题（共6题，每题5分，共30分）1.判别明渠水流流态的依据是弗汝德数，当Fr>1则为（）。A. 急流 B. 缓流C. 临界流D. 急变流2.弗汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（）。A. 急流和缓流 B. 层流和紊流C. 恒定流和非恒定流D. 均匀流和非均

25、匀流3.明渠非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度，又可以分为（）。A. 渐变流和急变流 B. 临界流和缓流C. 恒定流和非恒定流D. 急流和缓流4.在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。A. 均匀急流 B. 均匀缓流C. 非均匀急流D. 非均匀缓流5.共轭水深是指（）。A. 临界水B. 溢流坝下游水流收缩断面水深C. 均匀流水深D. 水跃的跃前水深与跃后水深 6.在明渠渐变流中（）。A. 总水头线一定平行于底坡线B. 水面线与底坡线平行C. 测压管水头线与自由水面一致 D. 总水头线与自由水面相重合二、多选题（共2题，每题10分，共20分）1.明渠水流的三种流态有（）。A. 缓流 B. 均匀流C

26、. 急流 D. 临界流 2.明渠水流的判别方法及标准有（）。A. 干扰波：波速C=ghm，v=C为临界流，v<c为缓流，v>c为急流。 B. 临界底坡ik：i<ik缓流，i=ik临界流，i>ik急流。 C. 弗汝德数：弗汝德数Fr=vghm，Fr=1临界流，Fr<1 缓流，Fr>1 急流。 D. 临界水深hk：h>hk缓流，h=hk临界流，h<hk急流。 三、判断题（共10题，每题2分，共20分）1.在明渠均匀流中，断面比能保持沿程不变。（）2.缓流的Fr数必小于1。（）3.临界底坡上的均匀流一定是临界流。（）4.断面单位能量沿程可大、可小，或者

27、不变。（）5.明渠水流的断面比能沿流程总是增加的。（×）6.从急流过渡到缓流必定发生水跃，而且跃前水深与跃后水深满足共轭关系。（）7.缓流与急流是明渠水流的流态，是流速与水面干扰波波速相比较确定的。（）8.渐变流与急变流是非均匀流，根据流线弯曲和不平行程度来区分的。（）9.明渠均匀流水深指对于一定的底坡和断面形状,明渠内的水流为均匀流的水深。（）10.临界水深是指对于一定的底坡和断面形状,明渠内的水流从急流转变到缓流的水深。（）四、计算选择题（共1题，30分）1.有一矩形断面长渠道内水流作均匀流运动，已知渠道的底宽b=3.2m，渠中水深h=1.6m，糙率n=0.025，渠道的底坡i=

28、0.0009，试计算渠道内通过的流量Q，并判别渠道内的水流是急流还是缓流。（1）舍齐系数为（38.54）m1/2/s。提示：，（2）渠道内通过的流量Q为（5.29）m3/s。提示：（3）弗汝德数为（0.260），渠内水流流态为（缓流）。提示：v = Q/AFr=v/（gh）1/2；Fr=1临界流，Fr<1 缓流，Fr>1 急流形考任务8一、单选题（共5题，每题8分，共40分）1.过堰水流的流量Q与堰上总水头H0的（）。A. 3/2次方成正比B. 1/2次方成正比 C. 2次方成正比D. 1次方成正比2.当实用堰水头H大于设计水头Hd 时，其流量系数m与设计流量系数md 的关系是（）

29、。A. m> md B. m< mdC. 不能确定D. m=md3.闸孔出流的流量Q与闸孔全水头H0的（）。A. 2次方成正比B. 1次方成正比C. 1/2次方成正比 D. 3/2次方成正比4.堰的水流运动特征为（）。A. 上游水位壅高过堰时水面跌落。 B. 下游水位壅高过堰时水面发生水击。C. 下游水位壅高过堰时水面跌落。D. 上游水位壅高过堰时水面发生水击。5.在渠道中，如果发生急流向缓流的过渡，其过渡的水流形式是（）。A. 临界流B. 渐变流C. 水跌D. 水跃 二、多选题（共2题，每题7.5分，共15分）1.堰的分类有（）。A. 非薄壁堰流B. 薄壁堰流 C. 宽顶堰流 D

30、. 实用堰流 2.叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有（）。A. 戽流消能 B. 底流消能 C. 挑流消能 D. 面流消能 三、判断题（共6题，每题5分，共30分）1.一般情况下闸孔出流的能量损失主要是局部水头损失。（）2.对于闸孔出流，当闸门开度与上游水深之比时，闸孔出流转化为堰流。（）3.闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（）4.泄水建筑物下游的水流衔接形式中，远驱式水跃衔接最安全，淹没式水跃衔接最不安全。（×）5.底流消能需要修建消力池，工程量较大，适用地质条件较差的水库泄水建筑物下游和河道闸下游消能。（）6.挑流消能适用地质条件较好的高水头泄水建筑物下游的消能。（）四、计算选择题（共1题，15分）1.某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门，已知平板闸门