《水力学》题集1-3章答案
武大水力学习题集答案
46、 R = 1 ρgπd 2 (L + h − h + L ) ； 每个螺钉拉力 T = R ； 47、 H = 5.75m ；
4
1+λ L
4
d
48、Q = 0.0182 m3／s；R = 253.1 N
49、h = 0.297m； 50、(1)
q v = 0.197m3／s；(2)
pB = −4 mH2O ρg
第一章 导 论
1、(√) 2、(×) 3、(×) 4、( 1 ) 5、( 2 ) 6、等于；相同；相反。 7、L/T2 ；
L2/T；M/LT 或 FT/L2。
1- 8、变形； 弹性。 9、直线； 渠底。 10、连续介质。 11、相反；相同。 12、μ=0.1047 Pa·s ；
ν=1.102×10-4m2/s 13、则薄板所受切力 s=1.03 , γ =10.094KN/m3
2-10 y=9.95 m 2-11 d2=11.8cm 2-12 F=3989 N 2-22 x=0.8m 2-23 P=769.7 KN 2-24 F=10.26 KN 2-26 Pz=523.9 KN , Px=722.5KN ,P=892.5KN β=54°,距闸底 1.4m 处 2-27 Px=108.8 KN , Pz=11.36KN ,P=109.4KN 2-28 h=2.69m 2-29 Pz=24.38 KN ,方向向下.
习题集
第一章 导 论 ................................................................................................... 1 第二章 水静力学............................................................................................... 2 第三章 水动力学基础....................................................................................... 4 第四章 层流和紊流及水流阻力和水头损失 .................................................. 9 第五章 量纲分析和液流相似原理 ................................................................ 11 第六章 恒定管流............................................................................................. 12 第七章 明槽恒定流......................................................................................... 14 第八章 孔口（管嘴）出流、堰顶溢流和闸孔出流 .................................... 18 第九章 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 ................................................ 21 第十章 有压管道和明槽非恒定流 ................................................................ 21 第十一章 渗流 ................................................................................................. 22 第十二章 紊动射流和紊动扩散..................................................................... 22
水力学习题答案
第一章 绪论1-1．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少 [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数） [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμΘ此时动力粘度μ增加了%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。
试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。
[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=Θ)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角 （见图示），求油的粘度。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。
[解]1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。
水力学章节复习题及答案
《水力学章节复习题及答案》第一章选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。
解：60.0055.88210850μνρ-===⨯（m 2/s ） 答：其运动黏度为65.88210-⨯m 2/s 。
1.12 有一底面积为60cm ×40cm 的平板，质量为5Kg ，沿一与水平面成20°角的斜面下滑，平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm ，若下滑速度0.84/m s ，求油的动力黏度μ。
解：平板受力如图。
沿s 轴投影，有：sin 200G T ⋅-=sin 20UT A G μδ=⋅=⋅∴32sin 2059.807sin 200.610 5.0100.60.40.84G U A δμ--⋅⋅⨯⨯⨯⨯===⨯⋅⨯⨯（kg m s ⋅） 答：油的动力黏度25.010μ-=⨯kg m s ⋅。
水力学教程部分答案
第一章 绪论1-2．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-4．一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为若干？当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为若干？ [解] 在地球上静止时：g f f f z y x -===；0自由下落时：00=+-===g g f f f z y x ；第二章 流体静力学2-1．一密闭盛水容器如图所示，U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m ，求容器液面的相对压强。
[解] gh p p a ρ+=0ΘkPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=⨯⨯==-=∴ρ2-3．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa 。
压力表中心比A 点高0.5m ，A 点在液面下1.5m 。
求液面的绝对压强和相对压强。
[解] g p p A ρ5.0+=表Pa g p g p p A 49008.9100049005.10-=⨯-=-=-=ρρ表 Pa p p p a 9310098000490000=+-=+=' 2.8绘制题图中AB 面上的压强分布图。
Bh 1h 2A Bh 2h 1hAB解：2B2-14．矩形平板闸门AB一侧挡水。
已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深h c=2m，倾角 =45o，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。
[解] 作用在闸门上的总压力：N A gh A p P c c 392001228.91000=⨯⨯⨯⨯=⋅==ρ作用点位置：m A y J y y c c c D 946.21245sin 22112145sin 23=⨯⨯⨯⨯+=+=οοm l h y c A 828.12245sin 22sin =-=-=οΘα)(45cos A D y y P l T -=⨯∴οkN l y y P T A D 99.3045cos 2)828.1946.2(3920045cos )(=⨯-⨯=-=οο 45°h 1h 2BA[解] 闸门左侧水压力：kN b h gh P 41.62133807.91000111=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=ρm h h 414.145sin 33sin 31'1===οα闸门右侧水压力：kN b h gh P 74.27145sin 228.9100021sin 21222=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=οαρ 作用点：m h h 943.045sin 32sin 32'2===οα 总压力大小：kN P P P 67.3474.2741.6221=-=-=对B 点取矩：'D '22'11Ph h P h P =-'D 67.34943.074.27414.141.62h =⨯-⨯ m h 79.1'D =2-13．如图所示盛水U 形管，静止时，两支管水面距离管口均为h ，当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转时，求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。
水力学习题及答案-液体一元恒定总流的基本原理
⽔⼒学习题及答案-液体⼀元恒定总流的基本原理第3章液体⼀元恒定总流的基本原理题解3.1如图某⽔平放置的分叉管路，总管流量Q =40m 3/s ，通过叉管1的流量为Q 1=20m 3/s ，叉管2的直径d =1.5m 求出管2的流量及断⾯平均流速。
题3.1图解：由连续⽅程可知12Q Q Q =+则321402020m /s Q Q Q =-=-=2222222442011.32m/s 3.14 1.5Q Q v A d π?====?3.2有⼀底坡⾮常陡的渠道如图所⽰，⽔流为恒定流，A 点流速为5m/s ，设A 点距⽔⾯的铅直⽔深H =3.5m ，若以o o -为基准⾯。
求A 点的位置⽔头。
压强⽔头，流速⽔头，总⽔头各为多少？题3.2图解：A 点的位置⽔头：10m A z = A 点的压强⽔头为：2cos 30 3.50.75 2.63m Ap H gρ=?=?= A 点的流速⽔头：225 1.27m 229.81A u g ==? 总⽔头： 210 2.63 1.2713.9m 2A AA A p u E z g gρ=++=++=3.3垂直放置的管道，并串联⼀⽂丘⾥流量计如图所⽰。
已知收缩前的管径m 0.4=D ，喉管处的直径m 0.2=d ，⽔银压差计读数△h =3.0cm ，两断⾯间的⽔头损失gv h w 205.021=（1v 对应喉管处的流速）求管中⽔流的流速和流量。
1题3.3图解：以2—2断⾯为基准⾯对1—1断⾯和2—2断⾯列能量⽅程有（并取12 1.0αα==）gv g v g p g v g p z 205.0202212222111+++=++ρρ整理后得出 gv g v g v g v g v g p g p z 295.02205.0222122212122211-=+-=-+ρρ（a ）列出⽔银压差计上的等压⾯⽅程有[]h z z l g p h g gl p m ?+--+=?++)(2121ρρρ经化简，由于02=zh gp p z ?-=-+6.12211ρ代⼊（a ）后可得g v h 289.06.1221=?从⽽可解出m /s 89.21=v 流量s d A v Q /m 1007.9489.234211-?=?==π3.4有⼀⽔泵，，抽⽔流量Q =0.02m 3/s,吸⽔管直径d =20cm ，管长L =5.0m ，泵内允许真空值为6.5m ⽔柱，吸⽔管（包括底阀、弯头）⽔头损失h W =0.16m ，试计算⽔泵的安装⾼度h s 。
《水力学》作业题参考答案
μ=0.95。现测得水银压差计读数hp=150mm，问此时管中流量Q是多少。
解：
Q K
Hg 油
1 hp
பைடு நூலகம்
d12 2g 0.22 2 9.807
其中： 0.95； K
4
d1 d2
4
1
4
0.2 0.1
4
1
0.0359
hp 0.15 （m）
Q K
Hg 油
1 hp
可第行3章性判定：当
h1
增大时
yC
h1
h212 增大，则
IC yC A
减小，-1即2-
第2章 水静力学
作业 7、密闭盛水容器，已知h1=60cm,h2=100cm，水银测压计 读值△h=60cm。试求半径R=0.5m的半球盖AB所受总压力 的水平分力和铅垂分力。
解：（1）确定半圆中心压强P0
p0 h Hg g g(h2 h1) 76.（1 KPa）
Δh
解：找到基准面
B×
vA
dB dA
2
vB
0.4 0.2
2
1.5
6m
/
s
×A
HA
zA
pA
vA2 2g
0
30 9.807
62 2 9.807
4.89m
HB
zB
pB
vB2 2g
1.5
40 9.807
1.52 2 9.807
5.69m
第3章
18
HB HA BA
-18-
第3章 水动力学
（kPa）
（2）计算水平分量Px Px po A p0 R2 59.74KN
（3）计算铅垂分力Pz
《水力学》形考任务：第3章水流运动的基本原理
《水力学》形考任务第3章水流运动的基本原理一、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. 恒定流B. 非恒定均匀流C. 非恒定流D. 均匀流正确答案是：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. 这种说法是正确的，均匀流一定是恒定流。
B. 这种说法不一定正确，均匀流在一定的条件下，一定是恒定流。
C. 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。
D. 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。
正确答案是：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。
3.流体运动的连续性方程是根据（）原理导出的。
A. 质量守恒B. 力的平衡C. 能量守恒D. 动量守恒正确答案是：质量守恒4.（）反映水流总机械能沿流程的变化。
A. 压强水头线B. 测压管水头线C. 总水头线D. 流速水头线正确答案是：总水头线5.如果总流的由动量方程求得的力为负值说明（）。
A. 说明原假设的力的方向不对，反向即可。
B. 说明方程中流速的取值出现错误。
C. 说明方程中流量的取值出现错误。
D. 说明方程中流速和流量的取值均出现错误。
正确答案是：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. 与迹线正交的横断面C. 与流线正交的横断面D. 与流线平行的断面正确答案是：与流线正交的横断面7.下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。
水力学教程部分答案
第一章 绪论1-2．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ=又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-4．一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为若干？当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为若干？[解] 在地球上静止时：自由下落时： 第二章 流体静力学2-1．一密闭盛水容器如图所示，U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m ，求容器液面的相对压强。
[解] gh p p a ρ+=02-3．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa 。
压力表中心比A 点高0.5m ，A 点在液面下1.5m 。
求液面的绝对压强和相对压强。
[解] g p p A ρ5.0+=表2.8绘制题图中AB 面上的压强分布图。
解：2-14．矩形平板闸门AB 一侧挡水。
已知长l =2m ，宽b =1m ，形心点水深h c =2m ，倾角α=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。
[解] 作用在闸门上的总压力： 作用点位置：m A y J y y c c c D 946.21245sin 22112145sin 23=⨯⨯⨯⨯+=+=2-15．平面闸门AB 倾斜放置，已知α＝45°，门宽b ＝1m ，水深H 1＝3m ，H 2＝2m ，求闸门所受水静压力的大小及作用点。
[解] 闸门左侧水压力：作用点：闸门右侧水压力：作用点：总压力大小：kN P P P 67.3474.2741.6221=-=-=对B 点取矩：2-13．如图所示盛水U 形管，静止时，两支管水面距离管口均为h ，当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转时，求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。
[解] 由液体质量守恒知，I 管液体上升高度与 II 管液体下降高度应相等，且两者液面同在一等压面上，满足等压面方程：液体不溢出，要求h z z 2II I ≤-，以b r a r ==21,分别代入等压面方程得：2-16．如图，060=α，上部油深h 1＝1.0m ，下部水深h 2＝2.0m ，油的重度γ=8.0kN/m 3，求：平板ab 单位宽度上的流体静压力及其作用点。
水力学总复习题 答案
三、绘图计算题
1．绘出图中曲面上的的压力体图，并标出水压力铅直分力的方向。
4
2.
图示一倒 U 形差压计，左边管内为水，右边管内为相对密度（即比重） s 1 0.9 的油。
倒 U 形管顶部为相对密度 s 2 0.8 的油。已知左管内 A 点的压强 p A 98KN / m 2 ，试求右边 管内 B 点的压强。 3. 有 一 盛 水 的 开 口 容 器 以 的 加 速 度 3.6m/s2 沿 与水 平 面 成 夹 角 的 斜面 向 上 运 动， 试 求 容 器中 水 面 的 倾 角.
30o
4.矩形平板闸门 AB 如图所示,A 处设有转轴。已知闸门长 l=3m，宽 b=2m，形心 点水深 hc=3m，倾角 α=45°，忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需 拉力 FT。
5
hc A B α
5. 一曲面的形状为 3/4 个圆柱面，半径 R=0.8 m，宽度(垂直于纸面)为 1 m。圆心位于
(
) D. -43.3
21.图示的容器 a 中盛有重度为 1 的液体，容器 b 中盛有密度为 1 和2 的两种液体， 则两个容器中曲面 AB 上 压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同，且压力相等； (2) 压力体相同，但压力不相等； (3) 压力体不同，压力不相等； (4) 压力体不同，但压力相等。
第1章 一、选择题 1．按连续介质的概念，流体质点是指（ A .流体的分子；
绪
论
）
B. 流体内的固体颗粒； C . 无大小的几何点； D. 几何尺寸同流动
空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 2．作用在流体的质量力包括（ ）
A. 压力； B. 摩擦力； C. 重力； D. 惯性力。 3．单位质量力的国际单位是：（ ）
武大水力学习题集答案
27、
28、解:
29、
30、
h
=
p ρg
=
2.00H 2O
31、 P = 1937.9 N 35、（1）
32、 h = 0.663 m
33、 a =4.9 m/s2 34、 h=3.759 m
(2) Px == 15.68 kN ； Pz = 33.58 kN ； P =
P2 x
+
P2 z
= 37.06
T＝μ ( u + Δ ) A ; 14、ρ=1030Kg/m3 ,
x Δ−x
15、ρ=998.88Kg/m3, ν =μ/ρ=1.003-6m2/s，空气的μ=1.809×10-5N S/m2 ；16、 dp=2.19×107Pa 17、 γ =678(Kg/m3)=6644.4(N/m3), ρ=69.18(Kgf s2/m4)=678(Kg/m3)； 18、 F=26.38 N 19、
2-31 γ 2= γ 1V/(V-Ah)
2-32 θ=5.3°
第三章 水动力学基础
1、 ( √ ) 2、( × ) 3、 ( × ) 4、 ( √ ) 5、 ( × ) 6、(×) 7、(×) 8、(√) 9、 (×) 10、(√)
11、(√) 12、(√) 13、(×) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 17、(√) 18、(3) 19、(2) 20、
ρg
方向向下
68、 h V3 = 5.33 mH2O ； 69、 q v = 0.031 m3／s =31 l／s 70、(1) q vmax = 0.0234 m3／s = 23.4 l／s ； h max = 5.9 m (2) p 2 = − 4.526 mH2O
水力学形成性考核册及参考答案
(第1、2章)一、单项选择题（每小题3分，共计12分）1.静止液体中同一点各方向的静水压强（ a ）a 、大小相等b 、大小不等c、仅水平方向数值相等;d、铅直方向数值为最大2.在平衡液体中，质量力与等压面（ d ）a、重合；b、平行c、相交；d、正交。
3.液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（ b ）a、任意曲面；b、水平面c、斜平面；d、旋转抛物面。
4.液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（ b ）a、10 kN/m2b、-10kN/m2c、12 kN/m2d、-12 kN/m2二、填空题（每小题3分，共计9分）1.牛顿内摩擦定律适用的条件是层流运动和牛顿流体。
2.液体中某点的相对压强值为20kN/m2，则该点的绝对压强值为 118 kN/m2，真空度为不存在。
3.当压力体与受压面位于同一侧，则铅垂方向作用力的方向是向下。
三、判断题（每小题3分，共计9分）1.理想液体是不考虑液体粘滞性的理想化的液体。
（√）2.图中矩形面板上的静水总压力作用点D与受压面的形心点C重合。
（×）3.静止液体内任何一点的测压管水头等于常数。
（×）四、 问答题 （每小题5分，共计10分）1.液体的基本特征是什么？答：液体的基本特征是易流动、不易被压缩、均匀等向的连续介质。
2.什么是液体的粘滞性？它对液体运动有什么影响？答：对于流动的液体，如果液体内部的质点之间存在相对运动，那么液体质点之间也要产生摩擦力来反抗这种相对运动的发生，我们把液体的这种特性称为粘滞性；由于粘滞性的存在，液体在运动过程中要克服粘滞助力作功而消耗能量，所以粘滞性是液体在流动过程中产生能量损失的根源。
五、作图题（每小题5分，共计10分）1.试绘制图中AB 面上的静水压强分布图2.试绘制图中曲面ABC 上的水平方向静水压强分布图及压力体图题 5 – 1 题 5 - 2 六、计算题 （共4题，计50分）1. 如图所示，平板在水面上作水平运动，速度为u =10cm/s ，平板与下部固定底板的距离为δ=1mm ，平板带动水流运动速度呈直线分布，水温为20C ，试求：作用平板单位面积上的摩擦力。
《水力学》题集1-3章答案
第一章绪论第一题、选择题1.理想液体是( B )(A)没有切应力又不变形的液体；(B)没有切应力但可变形的一种假想液体；(C)切应力与剪切变形率成直线关系的液体；(D)有切应力而不变形的液体。
2.理想液体与实际液体最主要的区别是（D ）A．不可压缩；B．不能膨胀；B．没有表面张力；D．没有粘滞性。
3.牛顿内摩擦定律表明，决定流体内部切应力的因素是（C ）A动力粘度和速度B动力粘度和压强C动力粘度和速度梯度D动力粘度和作用面积4.下列物理量中，单位有可能为m2/s的系数为（A ）A. 运动粘滞系数B. 动力粘滞系数C. 体积弹性系数D. 体积压缩系数6.影响水的运动粘度的主要因素为（ A ）A.水的温度；B.水的容重；B.当地气压； D.水的流速。
7.在水力学中，单位质量力是指（C ）A、单位面积液体受到的质量力B、单位面体积液体受到的质量力C、单位质量液体受到的质量力D、单位重量液体受到的质量力8.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s，密度ρ=800kg/m3，其动力粘度μ为( B )第二题、判断题1.重度与容重是同一概念。
（√）2.液体的密度ρ和重度γ不随温度变化。
（×）3.牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
（×）4.黏滞力随相对运动的产生而产生，消失而消失。
（√）5.水的粘性系数随温度升高而减小。
（√）7.一般情况下认为液体不可压缩。
（√）8.液体的内摩擦力与液体的速度成正比。
（×）9.水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。
（×）10.静止液体有粘滞性，所以有水头损失。
（×）12.表面张力不在液体的内部存在，只存在于液体表面。
（√）13.摩擦力、大气压力、表面张力属于质量力。
（×）第三题、填空题2.水力学中，连续介质模型是假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。
3.在水力学中常常出现的液体主要物理性质有重度和粘性，在某些情况下还要涉及液体的压缩性、表面张力和汽化压强等。
水力学习题附答案
第一章 绪论1-1．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。
试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。
[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。
[解]1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。
水力学习题及答案212..
第一章绪论1-1 已知某水流流速分布为10/172.0y u =，u 的单位为m/s ，y 为距壁面的距离，单位为m 。
（1）求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数s cm /1010.02=ν，计算相应的切应力。
解：（1）10/910/9072.010172.0--=⨯⨯=y y dy du 则y=0.1处的流速梯度为：572.01.0072.010/91.0=⨯=-=y dy duy=0.5处的流速梯度为：134.05.0072.010/95.0=⨯=-=y dyduy=1.0m 处的流速梯度为：072.00.1072.010/90.1=⨯=-=y dydu（2）切应力 dydudy du dy du dy du ⨯⨯=⨯⨯===--4410082.101001010.02.998ρυμτ 则y=0.1处的切应力为：Pa dy duy y 41.041.01077.510082.10-=-=⨯=⨯⨯=τy=0.5处的切应力为：Pa dy du y y 45.045.01035.110082.10-=-=⨯=⨯⨯=τy=1.0处的切应力为：Pa dydu y y 401.140.110726.010082.10-=-=⨯=⨯⨯=τ1-3 容器内盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力？（1）容器静止时；（2）容器以等加速度g 垂直向上运动；（3）容器以等加速度g 垂直向下运动。
解：（1）容器静止时 液体所受质量力只有重力三个方向单位质量力分别为：0==y x f f g f z -=（z 轴垂向向上为正）（2）容器以等加速度g 垂直向上运动时，液体所受质量力有重力和惯性力，其中惯性力和物体运动的加速度方向相反，三个方向单位质量力分别为：0==y x f f g g g f z 2)(-=-+-=（z 轴垂向向上为正）（3）容器以等加速度g 垂直向下运动时 液体所受质量力有重力和惯性力，其中惯性力和物体运动的加速度方向相反，三个方向单位质量力分别为：0==y x f f 0=+-=g g f z （z 轴垂向向上为正）1-4 根据牛顿内摩擦定律，推导动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν的量纲。
水力学第三版课后练习题含答案
水的重量为：
w =γV = 1000×10×π(4/2)^2×5 = 314150 N
水的压力为：
p =γh = 1000×5 = 5000 Pa
3. 结论
以上是水力学第三版中的一些基础练习题，希望对读者能有所帮助，更好地理解和掌握水力学的知识点。另外，需要注意的是，在计算的过程中需要保证单位的一致性，避免因单位不同而导致计算结果出现偏差。
p = γh = 1000×2 = 2000 Pa
2.2.2. 练习题
3.一段长10m，宽为2m的水沟，水深为2m。求该水沟中水的重量和水的压力。
答案：
水的重量为：
w =γV = 1000×10×2×10×2 = 400000 N
水的压力为：
p = γh = 1000×2 = 2000 Pa
3.一个直径为4m的圆形水池，水面高度为5m。求该水池中水的压力和水的重量。
水力学第三版课后练习题含答案
1. 问题描述
在水流动中，常会涉及到一些基本的概念和公式。以下为水力学第三版中的一些基础练习题，帮助读者更好地理解和掌握这些知识点。
2. 水力学练习题
2.1. 第一章
2.1.1. 例题
1.一个直径为10cm的圆形水管中，水流速度为2m/s，求该管中的中的水流量为：
答案：
根据公式Q=bhv可得，该沟中的水流量为：
Q = 2×1×0.5×10 = 10 m^3/s
2.2. 第二章
2.2.1. 例题
1.一个长10m，宽为3m的矩形水槽中，水深为2m。求该水槽中水的重量和水的压力。
答案：
水的重量为：
w =γV = 1000×10×10×3×2 = 600000 N
水的压力为：
水力学总复习题+答案.
第1章 绪 论一、选择题1．按连续介质的概念，流体质点是指（ ）A .流体的分子； B. 流体内的固体颗粒； C . 无大小的几何点； D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
2．作用在流体的质量力包括（ ）A. 压力；B. 摩擦力；C. 重力；D. 惯性力。
3．单位质量力的国际单位是：（ ）A . N ； B. m/s ； C. N/kg ； D. m/s 2。
4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（ ）Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率；C. 切应力和剪切变形。
5．水的粘性随温度的升高而（ ）A . 增大； B. 减小； C. 不变。
6．气体的粘性随温度的升高而（ ）A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是（ ）Ａ. m 2/s ；B. N/m 2 ； C. kg/m ；D. N ·s/ｍ2 8．理想流体的特征是（ ）Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT 。
9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为（ ）Ａ. 200001； Ｂ. 100001；Ｃ. 40001。
10．水力学中，单位质量力是指作用在（ ）Ａ. 单位面积液体上的质量力； Ｂ. 单位体积液体上的质量力；Ｃ. 单位质量液体上的质量力； Ｄ. 单位重量液体上的质量力。
11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是（ ）Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 量度Ｃ. 大。
12．已知液体中的流速分布µ－y Ａ.τ＝０；Ｂ.τ＝常数； Ｃ. τ＝13 Ａ. 液体微团比液体质点大；Ｂ.Ｃ. 液体质点没有大小，没有质量；Ｄ. 液体质点又称为液体微团。
14．液体的汽化压强随温度升高而（ ）Ａ. 增大； Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；15．水力学研究中，为简化分析推理，通常采用以下三种液体力学模型（ ）Ａ. 牛顿液体模型； Ｂ. 理想液体模型； Ｃ. 不可压缩液体模型；Ｄ. 非牛顿液体模型；Ｅ. 连续介质模型。
水力学课后答案详解
答案说明以下答案是由老师自己做出来的，其中的每一题的画图都省略了，希望同学们自己在做题过程中补充上完整的图形。
在答案电子话过程中可能会有一些错误，希望同学们可多提宝贵意见。
第二章作业答案2-91(1.5 1.0)53.9ap p g p kpa 11151.9absap p p kpa 20(1.50.5)58.8ap p g p kpa22156.8abs a p p p kpa 12126.5p p Z Z mg g2-11 略2-12(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0HgHgp g g g g 0265p kpa2-14 受压面为矩形平面76.38c Pgh kN34112cb a J m 289cDccJ y y y 所以，作用点至A 点的距离10'29Dy y 根据合力矩守恒2cos 60'84.9oT P y TkN2-18cP gh (sin60)2146.5oa g H ab kNsin 60(cos60)ooTG G P f45.9T kN闸门的静水压强分布图为梯形，根据梯形的压力中心距底部距离的计算公式12122()3h h a eh h 21sinh H h Ha 1.13e m2-21仅考虑左侧水：11144.1x c x P gh kN （）1134.6z P gV kN（）仅考虑右侧水22211.03x c x P gh kN （）2217.32z P gV kN （）综合两侧水1233.08x x x P P P kN () 1217.32zz z P P P kN （）总压力22()37.34xyPP P kNtanZ xP P 2-23分析上半球xP 232[()]3ZP gVTn n g R H R R n第三章作业答案3-32max 00.0342max max00[(1())]1/20.212/rrQ udu d r u u r rL s0.075/Qvm s3-6根据连续性方程123Q Q Q 34/v m s3-7根据连续性方程123Q Q Q 23422231482.3370.58mm3-11 建立能量方程22111222121222122122()2.252hgpp v p v z z g gggz z p p vv h mgg油油油油油2.2551.1/Q K L s3-15在图上12d d 和断面建立能量方程2211122212122220p vp vz z g gggz z p 联立连续性方程1122v v 24.9/v m s在图自由液面和2d 断面建立能量方程221.232vHmg3-18建立能量方程22111222121212221.8 1.680p vp vz z g g ggz m z mp p 连续性方程12211.8(1.80.30.12)1.3v v v v 13111.23/5.98/v m s Qv m s3-20建立的坐标系比较特别，X 轴沿着1Q 方向，Y 轴与X 轴垂直根据能量方程可知1268.1/vv v m s建立动量方程，沿X 轴方向：11221212cos600cos60ooQ v Q v Q v Q Q Q Q Q Q连续性方程12(1cos60)2(1cos60)2ooQ Q Q Q 313225.05/8.35/Q m s Q m s建立动量方程，沿Y 轴方向：(sin60)1969oyR Q v N3-23在A-A ，B-B 断面间建立能量方程2.4/3.8/A bv m s v m s221112221212222175.7p vp vz z g gggz z p kN在A-A ，B-B 断面间建立动量方程沿X 轴方向：1cos60(cos 60)sin 60sin 60ooA AB B x B ooB B y B p v p v R Q v v p v R Qv 54555984y xR N R N3-24 （1）建立能量方程22121222vvh h gg连续性方程1122h v h v 3228.9215)998(vv 0294107232v vs m v /512.82mh v v h 762.15512.831212（2）以1-1断面和2-2断面之间的水体为控制体，并假设整个坝面对水体的水平反力为F 。
《水力学》题集1-3章答案精编版
第一章绪论第一题、选择题1.理想液体是( B )(A)没有切应力又不变形的液体；(B)没有切应力但可变形的一种假想液体；(C)切应力与剪切变形率成直线关系的液体；(D)有切应力而不变形的液体。
2.理想液体与实际液体最主要的区别是（D ）A．不可压缩；B．不能膨胀；B．没有表面张力；D．没有粘滞性。
3.牛顿内摩擦定律表明，决定流体内部切应力的因素是（C ）A动力粘度和速度B动力粘度和压强C动力粘度和速度梯度D动力粘度和作用面积4.下列物理量中，单位有可能为m2/s的系数为（A ）A. 运动粘滞系数B. 动力粘滞系数C. 体积弹性系数D. 体积压缩系数6.影响水的运动粘度的主要因素为（ A ）A.水的温度；B.水的容重；B.当地气压； D.水的流速。
7.在水力学中，单位质量力是指（C ）A、单位面积液体受到的质量力B、单位面体积液体受到的质量力C、单位质量液体受到的质量力D、单位重量液体受到的质量力8.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s，密度ρ=800kg/m3，其动力粘度μ为( B )A.3.75×10-9Pa·sB.2.4×10-3Pa·sC.2.4×105Pa·sD.2.4×109Pa·s第二题、判断题1.重度与容重是同一概念。
（√）2.液体的密度ρ和重度γ不随温度变化。
（×）3.牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
（×）4.黏滞力随相对运动的产生而产生，消失而消失。
（√）5.水的粘性系数随温度升高而减小。
（√）7.一般情况下认为液体不可压缩。
（√）8.液体的内摩擦力与液体的速度成正比。
（×）9.水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。
（×）10.静止液体有粘滞性，所以有水头损失。
（×）12.表面张力不在液体的内部存在，只存在于液体表面。
（√）13.摩擦力、大气压力、表面张力属于质量力。
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第一章绪论第一题、选择题1. 理想液体是（B ）（A）没有切应力又不变形的液体；（B）没有切应力但可变形的一种假想液体；（C）切应力与剪切变形率成直线关系的液体；（D）有切应力而不变形的液体。
2. 理想液体与实际液体最主要的区别是（D）A. 不可压缩； B •不能膨胀；B•没有表面张力； D.没有粘滞性。
3. 牛顿内摩擦定律表明，决定流体内部切应力的因素是（ C ）A动力粘度和速度 B动力粘度和压强C动力粘度和速度梯度D动力粘度和作用面积4. 下列物理量中，单位有可能为 m i/s的系数为（A ）A.运动粘滞系数B. 动力粘滞系数C.体积弹性系数D. 体积压缩系数6. 影响水的运动粘度的主要因素为（A ）A. 水的温度；B. 水的容重；B. 当地气压； D. 水的流速。
7. 在水力学中，单位质量力是指（C ）A、单位面积液体受到的质量力B、单位面体积液体受到的质量力C单位质量液体受到的质量力 D、单位重量液体受到的质量力8. 某流体的运动粘度v=3X10-6m/s，密度p =800kg/m3，其动力粘度卩为（B ）A. 3.75 X 10-9Pa・sB.2.4 X 10-3Pa・sC. 2.4 X 105Pa •sD.2.4 X 109Pa •s第二题、判断题1. 重度与容重是同一概念。
（V）2. 液体的密度p和重度丫不随温度变化。
（X）3. 牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
（X）4. 黏滞力随相对运动的产生而产生，消失而消失。
（V）5. 水的粘性系数随温度升高而减小。
（V）7. 一般情况下认为液体不可压缩。
（V）8. 液体的内摩擦力与液体的速度成正比。
（X ）9. 水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。
（X ）10. 静止液体有粘滞性，所以有水头损失。
（X ）12. 表面张力不在液体的内部存在，只存在于液体表面。
（V）13. 摩擦力、大气压力、表面张力属于质量力。
（X）第三题、填空题2. 水力学中，连续介质模型是假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。
3. 在水力学中常常出现的液体主要物理性质有重度和粘性，在某些情况下还要涉及液体的压缩性、表面张力和汽化压强等。
5. 理想液体与实际液体的主要区别是：是否存在液体的粘滞性。
6. 牛顿内摩擦定律适用条件是牛顿流体、层流运动。
7. 内摩擦力与液体的性质有关，并与速度梯度和接触面积成正比，而与接触面上的正压力无关。
8. 流体受力按照表现形式，分为表面力和质量力。
第四题、名词解释2. 连续介质模型：只研究液体在外力作用下的机械运动（宏观特性），不研究液体内部的分子运动（微观运动特性）3. 黏滞力：当液体处于运动状态时，即液体质点之间存在相对运动，则质点之间产生内摩擦力阻碍其相对运动，这种性质称为粘滞性，内摩擦力即黏滞力。
4. 理想流体：忽略液体粘性的流体。
5. 压缩性：由于流体只能承受压力，抵抗体积压缩变形，并在除去外力后恢复原状，因此这种性质就称为压缩性。
6. 表面张力：液体表面上的液体分子由于其两侧分子引力不平衡，而承受极其微小的拉力。
8. 表面力：作用于被研究的液体体积表面上的力，其大小与受作用的液体表面积成正比。
9. 质量力：作用于被研究的液体体积内所有质点上的力，其大小与受作用的液体质量成正比。
第五题、简答题1. 什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。
实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。
为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工程问题。
这是水力学重要的研究方法。
2. 温度对流体粘性系数有何影响？原因何在？答：温度升高时液体的粘滞系数降低，流动性增加，气体则相反，粘滞系数增大。
这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。
温度升高时，分子间的内聚力减小，粘滞系数就要降低。
造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。
当温度升高时，气体分子运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧，所以，气体的粘性将增大。
3. 文字描述牛顿内摩擦定律。
解:(1)dy °7210 y 9/100.072y9/10则y=0.1处的流速梯度为:du dy y 0.10.072 0.1 9/100.572y=0.5处的流速梯度为:du dy y 0.50.072 0.5 9/100.134y=1.0m 处的流速梯度为:du dy 0.072 1.0 9/10 0.072(2)切应力dudu 4du du998.2 0.01010 1010.082 10dydydydy则y=0.1处的切应力为:y=0.5处的切应力为:y 0.110.082 104 dudy 5.77 10 4Pay 0.510.082 10 4du 1.35 10 4 Pay=1.0处的切应力为：-J..10 10.082 10 4 —0.726 10 4Pay mdvuy y 1.01质有关，而与接触面积的压力无关即F A 詈第六题、计算题1.容积为10m 3的水，当压强增加了 10个大气压时容积减少 系数K 。
丄1解：体积压缩系数： 乂体积弹性系数：K —p贝U K=98.1 X 107Pa(1)求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度；(2)若水的运动粘滞系数 0.1010cm 2/s ,计 算相应的切应力。
10升，试求该水体的体积弹性p "V V2.已知某水流流速分布为u0.72y 1/10，u 的单位为 m/s ， y 为距壁面的距离，单位为m>y 1.0dy y 0.55. 一底面积为40X 45cm2的矩形平板，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，斜面倾角0 =22.62o，如图所示。
已知平板运动速度 u=1m/s,油层厚 1mm，由平板所带动的油层的运动速度是直线分布。
试求润滑油的动力粘滞系数解：如图平板所受作用力包括：重力由受力平衡得：T Gsin 5 9.8题1-6图G斜面的支撑力N、摩擦力T sin 22.62 18.85Ndu r/口T A 可得dy T 18.85 20.1047N s/mdy0.40 0.451 10 3第二章水静力学第一题、选择题 1. 某点压强与受压面的关系是（ A.垂直指向受压面 B. C.平行于受压面 D. 2. 某点静水压强（A ） ） 垂直背向受压面 倾斜指向受压面 A.的方向与受压面垂直并指向受压面； B.的大小与受压面的方向有关; C.的大小与容器大小有关；D.的大小与液体重度无关 A ） 数值不等 铅直方向数值最大 D ） D. 正交。
3. 静止液体中同一点各方向的压强（ A.数值相等 B. C.仅水平方向数值相等 D. 4. 在平衡液体中，质量力与等压面（A.重合；B.平行C. 相交； 5. 静止流体中存在：（A ） A.压应力； B.压应力和拉应力； 力。
6. 相对压强的起算基准是：（C ） A.绝对真空； B.1个标准大气压；7. 金属压力表的读值是：（B ） A.绝对压强； B.相对压强； C. 气压。
8. 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 10.选择下列正确的等压面： A. A A B. B C.压应力和剪应力; C.当地大气压；D. 绝对压强加当地大气压; C.35000Pa ； C )C. CD.压应力、拉应力和剪应 液面压强。
D.相对压强加当地大 D.165000Pa 。
D. D 11.液体中某点的绝对压强为 A A. 1 kN/m 2B. 2 kN/m 2C. 5 kN/mD. 10 kN/m 100kN/nf,则该点的相对压强为（B ）2 13.图示封闭容器内，液面压强 p 0与当地大气压强p a 的关系为（C ）A. p o V P a B . P 0 = P a C. P 0 > P aD .无法确定14.盛水容器a 和b 的测压管水面位置如下图所示，其底部压强分别为 P a 和2。
若两容器内水深相等，则P a 和P b 的关系为（A ）16.液体中某点的绝对压强为 96.04kN/m 2(当地大气压为 98 kN/m 2)，则该点的真空值为 (B )2 2 2 2A. -1.96kN/m B . 1.96 kN/m C. 96.04 kN/m D. -96.04 kN/m18. 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 ）A. P 1 > P 2 > P 3 ；B. P 1 = P 2 = P 3 ；19. 用U 形水银压差计测量水管内 A (B )A.13.33kPa;B.12.35kPa ;C.9.8kPa ;D.6.4kPa20. 曲面上静水总压力的(B )。
A P a > P b B.P a < PbC. P 1 < P 2< P 3 ；D. P 2 < P 1< P 3。
B 两点的压强差，水银面高差 h p =10cm, P A - P B 为:—、h PpbD. 无法确定ABA.垂直分力的方向与重力一致； B .垂直分力的大小等于压力体的水重; C. 水平分力的方向指向曲面的水平投影面；D. 水平分力的大小等于水平投影面形心点的压强与水平投影面积的乘积 22.平衡液体中的等压面必为（D ）A.水平面；B. 斜平面；C.25.液体某点的绝对压强为58 kP静水压力：静止液体作用在与之接触的表面上的水压力。
绝对压强：以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。
旋转抛物面；D.与质量力相正交的面。
，则该点的相对压强为（D ）A. 159.3 kP a；B. 43.3 kPC. -58 kPa ；D. -43.3 kPa 。
26.图示的容器a 中盛有重度为 则两个容器中曲面 AB 上压力体及压力应为（B ） A.压力体相同，且压力相等； C.压力体不同，压力不相等；i 的液体，容器b 中盛有密度为1和2的两种液体, B.D. 压力体相同, 压力体不同, 但压力不相等; 但压力相等。
时〔虚线位置〕，闸门上的静水 不变； D.无法确定。
28.有一水泵装置，其吸水管中某点的真空压强等于 大气压，其相应的绝对 压强值等于（B ）A. 3 m 水柱高；C. - 3 m 水柱高；3 m 水柱高，当地大气压为一个工程B. 7 m 水柱高； D.以上答案都不对。