水力学答案

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水力学答案

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水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。

(√)2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。

(×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。

(×)4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。

(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

(×)6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。

(×)6、达西定律适用于所有的渗流。

(×)7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。

(√)8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。

(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。

(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。

(×)11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

(√)12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。

(√)13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。

(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们的正常水深不等。

(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。

(√)16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

(×)17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。

(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。

(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。

(√)20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。

(×)22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。

(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。

(√)25、水深相同的静止水面一定是等压面。

(√)26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。

(×)27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

《水力学》题集1-3章答案

《水力学》题集1-3章答案

《⽔⼒学》题集1-3章答案第⼀章绪论第⼀题、选择题1、理想液体就是( B )(A)没有切应⼒⼜不变形得液体; (B)没有切应⼒但可变形得⼀种假想液体;(C)切应⼒与剪切变形率成直线关系得液体;(D)有切应⼒⽽不变形得液体。

2、理想液体与实际液体最主要得区别就是( 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得因素就是( C )A动⼒粘度与速度B动⼒粘度与压强C动⼒粘度与速度梯度D动⼒粘度与作⽤⾯积4、下列物理量中,单位有可能为m2/s得系数为( 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、影响⽔得运动粘度得主要因素为( A )A、⽔得温度;B、⽔得容重;B、当地⽓压; D、⽔得流速。

7、在⽔⼒学中,单位质量⼒就是指( C )A、单位⾯积液体受到得质量⼒B、单位⾯体积液体受到得质量⼒C、单位质量液体受到得质量⼒D、单位重量液体受到得质量⼒8、某流体得运动粘度v=3×106m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动⼒粘度µ为( B )A、3、75×109Pa·sB、2、4×103Pa·sC、2、4×105Pa·sD、2、4×109Pa·s第⼆题、判断题1、重度与容重就是同⼀概念。

(√)2、液体得密度ρ与重度γ不随温度变化。

(×)3、⽜顿内摩擦定律适⽤于所有得液体。

(×)4、黏滞⼒随相对运动得产⽣⽽产⽣,消失⽽消失。

(√)5、⽔得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、液体得内摩擦⼒与液体得速度成正⽐。

( ×)9、⽔流在边壁处得流速为零,因此该处得流速梯度为零。

( × )10、静⽌液体有粘滞性,所以有⽔头损失。

( × )12、表⾯张⼒不在液体得内部存在,只存在于液体表⾯。

水力学考试题及答案解析

水力学考试题及答案解析

水力学考试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。

A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案:A解析:连续性方程是流体力学中描述质量守恒的基本方程,它表明在没有质量源或汇的情况下,流体的流量在流经任何截面时都是恒定的。

2. 伯努利方程适用于()。

A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 静止流体D. 任何流体答案:B解析:伯努利方程适用于不可压缩流体,即流体的密度在流动过程中保持不变。

3. 在流体流动中,雷诺数(Re)是描述流体流动状态的重要参数,它与()无关。

A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流动的速度D. 管道的直径答案:B解析:雷诺数是流体流动状态的无量纲数,它与流体的密度、流动的速度和管道的直径有关,但与流体的粘度无关。

4. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,则流速()。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:D解析:根据连续性方程,流体的流速与管道的横截面积成反比。

若管道直径增大,而流量保持不变,则流速会减小;若流量增加,则流速可能增大或减小,具体取决于流量的增加程度。

5. 流体的粘性是由于()。

A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的粘性是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体在流动时产生内部摩擦力。

6. 流体的表面张力是由于()。

A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的表面张力是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体的表面具有收缩的趋势。

7. 在流体流动中,若流速增加,则流体的动能()。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A解析:流体的动能与流速的平方成正比,因此流速增加时,流体的动能也会增加。

8. 流体的压强能是由于()。

《水力学》考试题+参考答案

《水力学》考试题+参考答案

《水力学》考试题+参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、明渠水流由急流向缓流过渡,产生()|临界坡除外()。

A、水跃B、水击波C、跌水D、水跌正确答案:A2、水泵的安装高度要受到()的限制。

A、扬程B、流量C、地形条件D、允许吸上真空高度正确答案:D3、紊流过渡粗糙区的沿程阻力系数λ与()有关,与相对光滑度有关。

A、雷诺数B、相对光滑度C、相对粗糙度D、谢才系数正确答案:A4、绝大多数明渠水流()都为()渗流除外|A、层流B、缓流C、急流D、紊流正确答案:D5、均匀流条件下,任一微小流束的水力坡度()总流的水力坡度。

A、等于B、大于C、小于D、不确定正确答案:A6、临界流时,矩形断面的断面比能等于临界水深的()倍。

A、1B、1.5C、0.5D、2正确答案:B7、明渠的过水断面水深大于临界水深,据此可判定水流为()。

A、临界流B、急流C、缓流D、紊流正确答案:C8、水跃函数曲线的上支为(),水流为缓流。

A、增函数B、抛物线C、双曲线D、减函数正确答案:A9、闸底坎为平顶堰,闸门相对开度()0.65, 水流为堰流。

A、大于B、大于等于C、小于等于D、小于正确答案:A10、能量方程应用过程中,基准面可以任意选,但一定要是().。

A、平面B、水平面C、垂直于管轴线的平面D、平行于管轴线的平面正确答案:B11、紊流中,某一瞬时液体质点的流速可称之为()。

A、瞬时流速B、时均流速C、脉动流速D、紊动强度正确答案:A12、紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与()有关,与相对光滑度无关。

A、谢才系数B、雷诺数C、相对光滑度D、相对粗糙度正确答案:B13、水流按流线是否为平行的直线或按流速是否沿程变化分为()和非均匀流。

A、一元流B、二元流C、均匀流D、非均匀流正确答案:C14、在初生弹性波继续发生时,由上游反射回来的减压波已经到达阀门断面,并可能在阀门断面发生正反射,从而部分抵消了水击增压值,使阀门断面的水击压强值有所减小。

水力学课后答案

水力学课后答案

1 2 6 11答案在作业本2.12 (注:书中求绝对压强)用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m ,试求水面的压强0p 。

解: ()04 3.0 1.4p p g ρ=--265.00a p =+(kPa )答:水面的压强0p 265.00=kPa 。

2-12形平板闸门AB ,一侧挡水,已知长l =2m ,宽b =1m ,形心点水深c h =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T 。

解:(1)解析法。

10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=⋅=⋅=⨯⨯⨯⨯=(kN )2-13矩形闸门高h =3m ,宽b =2m ,上游水深1h =6m ,下游水深2h =,试求:(1)作用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。

解:(1)图解法。

压强分布如图所示:∵ ()()12p h h h h g ρ=---⎡⎤⎣⎦14.71=(kPa )14.713288.263P p h b =⋅⋅=⨯⨯=(kN ) 合力作用位置:在闸门的几何中心,即距地面(1.5m,)2b 处。

(2)解析法。

()()111 1.56 1.5980732264.789P p A g h hb ρ==-⋅=-⨯⨯⨯=(kN )()120.250.75 4.6674.5=⨯+=(m ) ()222 1.539.80732176.526P p A g h hb ρ==-⋅=⨯⨯⨯=(kN )()22211111130.75 3.253C CD C C C C I I y y y y A y A ⎛⎫=+=+=+= ⎪⎝⎭(m ) 合力:1288.263P P P =-=(kN )合力作用位置(对闸门与渠底接触点取矩):1.499=(m )答:(1)作用在闸门上的静水总压力88.263kN ;(2)压力中心的位置在闸门的几何中心,即距地面(1.5m,)2b 处。

《水力学》试题及参考答案

《水力学》试题及参考答案

《水力学》试题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、水击现象与调压系统的液面波动都属于()。

A、恒定流B、渐变流C、非恒定流D、急变流正确答案:C2、堰流及闸孔出流都属于明渠()。

A、缓流B、均匀流C、渐变流D、急变流正确答案:D3、水力计算中的工程大气压强值是()千帕。

A、98B、101C、100D、101.293正确答案:A4、与静水压强的量测相似,可以用()来测量动水压强。

A、测压管B、虹吸管C、比压计D、差压计正确答案:A5、突然扩大管段的测压管水头线沿程。

()A、保持水平B、不确定C、上升D、下降正确答案:C6、测量液体中某一点的相对压强值可以用()。

A、测压管B、比压计C、压差计D、差压计正确答案:A7、管道中心处的切应力为(),沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。

A、0B、0.4PaC、0.3PaD、0.2Pa正确答案:A8、管嘴出流的泄流量( )孔口出流的泄流量。

A、相等B、不确定C、大于D、小于正确答案:C9、有一定大小尺寸的实际水流一般称为()。

A、元流B、微小流束C、流管D、总流正确答案:D10、均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成(),并与土的性质有关。

A、对数关系B、反比C、平方关系D、正比正确答案:D11、堰流为自由出流,其淹没系数()1.0。

A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案:A12、总水头线与基准面之间的几何高度代表了()的大小。

A、流速水头B、测压管水头C、总水头D、压强水头正确答案:C13、若压力体为实()压力体,则作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向()。

A、与曲面正交B、铅垂向下C、铅垂向上D、与曲面的切平面正交正确答案:B14、水力坡度是表示单位重量液体在单位流程上的()。

A、水头损失B、位置升高C、位置降低D、压强降低正确答案:A15、圆管均匀层流的流速分布为()。

A、抛物线B、指数曲线C、直线D、对数曲线正确答案:A16、水跃函数曲线的上支为增函数,水流为缓流,代表()。

水力学练习题答案

水力学练习题答案

水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。

(√)O重合。

(×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。

(×)4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。

(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

(×)6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。

(×)6、达西定律适用于所有的渗流。

(×)7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。

(√)8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。

(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。

(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。

(×)11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

(√)12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。

(√)13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。

(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们的正常水深不等。

(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。

(√)16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

(×)17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。

(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。

(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。

(√)20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。

(×)21、缓坡上可以出现均匀的急流。

(√)22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。

(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。

(√)25、水深相同的静止水面一定是等压面。

(√)26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。

(×)27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

水力学:作业及答案

水力学:作业及答案
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12分)
1.牛顿内摩擦定律适用的条件是层流运动和牛顿液体.
2.理想液体的概念是指。没有粘滞性的液体
1.管道直径d=10 mm,通过流量Q=20 cm3/s,运动粘度=0.0101 cm2/s。问管中水流流态属层流还是紊流?若将直径改为d =30 mm,水温、流量不变,问管中水流属何种流态?
2.图示水箱一侧有一向上开口的短管,箱内水位恒定,水通过管嘴向上喷射.若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m,管嘴局部水头损失系数=0.2,取动能校正系数=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z.( 12分)
4.在无坎宽顶堰的计算中没有侧收缩系数,是因为没有侧收缩影响。 (×)
四、问答题(每小题4分,共计8分)
1.简述堰的分类和相应的水流运动特征。
答案:①薄壁堰流.当δ/H<0.67时,过堰的水舌形状受堰顶厚度δ的影响,水舌下缘与堰顶呈线接触,而且堰顶常做成锐缘形,水面为单一的降落曲线;②实用堰流。当0。67<δ/H<2.5时,过堰水流受到堰顶的约束和顶托,水舌与堰顶呈面接触,但水面仍有单一的降落曲线;③宽顶堰流。当2。5<δ/H<10时,堰顶厚度对水流的顶托作用更为明显,水流在堰顶进口处出现第一次跌落后,形成与堰顶近乎平行的渐变流段,然后出现第二次跌落(下游水位较低时)。
解:
3.已知如图所示的文丘里管,管路中通过流量Q =10l/s,d1=5 cm,p1=78。4Pa,如果使 断面产生真空压强为6。37kPa,问d2应为多少?(不计水头损失)(12分)

水力学试题与答案

水力学试题与答案

(1)在水力学中,单位质量力是指()a、单位面积液体受到的质量力;b、单位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。

答案:c(2)在平衡液体中,质量力与等压面()a、重合;b、平行c、相交;d、正交。

答案:d(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为a、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2答案:b(4)水力学中的一维流动是指()a、恒定流动;b、均匀流动;c、层流运动;d、运动要素只与一个坐标有关的流动。

答案:d(5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=()a、8;b、4;c、2;d、1。

答案:b(6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于a、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区答案:c(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。

已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m答案:c(8)在明渠中不可以发生的流动是()a、恒定均匀流;b、恒定非均匀流;c、非恒定均匀流;d、非恒定非均匀流。

答案:c(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。

a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。

答案:b-+(10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为H<Hk 激流a、缓流;b、急流;c、临界流;答案:b(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H()成正比。

a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方答案:d(12)渗流研究的对象是()的运动规律。

a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。

答案:a(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰答案:b(14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为a、1米,λQ =1000;b、10米,λQ =100;c、1米,λQ =100000;d、10米,λQ=100000。

水力学总复习题 答案

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;



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:( )

《水力学》作业题参考答案

《水力学》作业题参考答案
解:(1)总压力:PZ A p 4 g 3 3 352.(8 kN)
(2)支反力:
R W总 W水 W箱 W箱 g 111 333
W箱 9807 28 W箱 274.7kN
不同之原因:总压力为底面水压力与面 积的乘积,为压力体 。而支座反力与水
解:假定压强为0.5MPa。
K dV / V dP
dP dV / V K
当dV / V 0.1%
P

0.1% 0.538 109
1.86MPa
当dV / V 1%
第3章
P


1% 0.538 109
18.6MPa
-4-
第1章 绪论
作业
3、温度为10oC、体积为2.5m3的水加热到60oC, 体积增加了多少?
体重量及箱体重力相平衡,而水体重量 为水的实际体积的重量 。
第3章
-8-
第2章 水静力学
3、多个U型水银测压计串联起 来成为多管测压计。可测量较 大的压强值。图中高程的单位 为m。试求水面的绝对压强pabs。
解:p0 pa 2.3 1.2 Hg g 2.5 1.2 g 2.5 1.4 Hg g 3.0 1.4 g
-15-
(2)二维运动,空间点的运动仅与、坐 标有关;
(3)为恒定流动,运动要素与无关;
(4)非均匀流动。
第3章
-16-
第3章 水动力学
作业
2、水管直径50mm,末端阀门关闭时,压力表读数为
21kPa。阀门打开后读值降至5.5 kPa,如不计水头损失,求 通过的流量。
解:找到基准面0-0,当阀门打开时,
p0 h Hg g g(h2 h1) 76.(1 KPa)

《水力学》题集1-3章答案

《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。

水力学作业答案

水力学作业答案

1。

1图示为一密闭容器,两侧各装一测压管,右管上端封闭,其中水面高出容器水面3m ,管内液面压强0p 为78kPa ;左管与大气相通.求:(1)容器内液面压强c p ;(2)左侧管内水面距容器液面高度h 。

解:0789.83107.4kPac p p gh ρ=+=+⨯=右 (2)107.4980.959m 9.8c a p p h g ρ--=== 1。

2 盛有同种介质(密度3A 1132.6kg/m B ρρ==)的两容器,其中心点A 与B 位于同一高程,今用U 形差压计测定A与B 点之压差(差压计内成油,密度30867.3kg/m ρ=),A 点还装有一水银测压计。

其他有关数据如图题1。

2所示.问: (1)A 与B 两点之压差为多少?(2)A 与B 两点中有无真空存在,其值为多少? 解:(1)()011A A e B B e p gh gh p g h h ρρρ--=-+3A 1132.6kg/m B ρρ==()()011132.6867.39.80.2519.99Pa B A A p p gh ρρ-=-=-⨯⨯=(2)136009.80.041132.69.80.055886.17Pa A Hg A p gh gs ρρ=--=-⨯⨯-⨯⨯=- 因此A 点存在真空519.995366.18Pa B A p p =+=-因此B 点也存在真空。

1.3 图示一圆柱形油桶,内装轻油及重油。

轻油密度1ρ为3663.26kg/m ,重油密度2ρ为3887.75kg/m ,当两种油重量相等时,求:(1)两种油的深度1h 及2h 为多少?15,20,4s cm h cm h cm===(2)两测压管内油面将上升至什么高度? 解:(1)两种油的重量相等,则1122gh A gh A ρρ=①,其中A 为容器的截面积。

又有125h h +=②解①②得1 2.86m h =,1 2.14m h =。

水力学答案

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第四章 思考题:4-1:N-S 方程的物理意义是什么?适用条件是什么?物理意义:N-S 方程的精确解虽然不多,但能揭示实际液体流动的本质特征,同时也作为检验和校核其他近似方程的依据,探讨复杂问题和新的理论问题的参考点和出发点。

适用条件:不可压缩均质实际液体流动。

4-2 何为有势流?有势流与有旋流有何区别?答:从静止开始的理想液体的运动是有势流. 有势流无自身旋转,不存在使其运动的力矩.4—3 有势流的特点是什么?研究平面势流有何意义?有势流是无旋流,旋转角速度为零。

研究平面势流可以简化水力学模型,使问题变得简单且于实际问题相符,通过研究平面势流可以为我们分析复杂的水力学问题。

4-4.流速势函数存在的充分必要条件是流动无旋,即xu y u yx ∂∂=∂∂时存在势函数,存在势函数时无旋。

流函数存在的充分必要条件是平面不可压缩液体的连续性方程,即就是0=∂∂+∂∂yu x u yx存在流函数。

4—5何为流网,其特征是什么?绘制流网的原理是什么 ?流网:等势线(流速势函数的等值线)和流线(流函数的等值线)相互正交所形成的网格 流网特征:(1)流网是正交网格(2)流网中的每一网格边长之比,等于流速势函数与流函数增值之比。

(3)流网中的每个网格均为曲线正方形 原理:自由表面是一条流线,而等势线垂直于流线。

根据入流断面何处流断面的已知条件来确定断面上 流线的位置。

4-6.利用流网可以进行哪些水力计算?如何计算?解:可以计算速度和压强。

计算如下:流场中任意相邻之间的单宽流量∆q 是一常数。

在流场中任取1、2两点,设流速为,,两端面处流线间距为∆m1,∆。

则∆q=∆m1=∆,在流网中,各点处网格的∆m 值可以直接量出来,根据上式就可以得出速度的相对变化关系。

如果流畅中某点速度已知,就可以其他各点的速度。

流畅中的压强分布,可应用能量方程求得。

z1++=++当两点位置高度z1和为已知,速度,u2已通过流亡求出时,则两点的压强差为-=-+-如果流畅中某一点压强已知,则其他个点压强均可求得4.7利用流网计算平面势流的依据是什么?(参考4.6的解释)4-8流网的形状与哪些因素有关?网格的疏密取决于什么因素?答:流网由等势线和流线构成,流网的形状与流函数φ(x,y)和流速势函数ψ(x,y)有关;由∆q=∆ψ=常数,∆q=u1∆m1=常数,得两条流线的间距愈大,则速度愈小,若间距愈小,则速度愈大。

(完整版)水力学答案

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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-=Θ)(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yuATmgddsinμθ==001.0145.04.062.22sin8.95sin⨯⨯⨯⨯==δθμuAmgsPa1047.0⋅=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yuddμτ=,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。

已知导线直径0.9mm,长度20mm,涂料的粘度μ=0.02Pa.s。

水力学考试题库及答案

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水力学考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。

A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案:A2. 在稳定流动中,流体的总能量沿流线是()。

A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:C3. 流体的粘性是由()引起的。

A. 流体的压缩性B. 分子间的吸引力C. 流体的惯性D. 流体的可压缩性答案:B4. 流体的雷诺数(Re)是描述流体流动状态的无量纲数,它与()有关。

A. 流体的密度、速度和管道直径B. 流体的密度、压力和管道直径C. 流体的密度、速度和管道长度D. 流体的密度、压力和管道长度答案:A5. 根据达西-韦斯巴赫方程,流体在管道中流动时的压力降与()成正比。

A. 流速的平方B. 流速的立方C. 流速的四次方D. 流速的五次方答案:A6. 在流体力学中,伯努利方程适用于()。

A. 非稳定流动B. 非均匀流动C. 稳定流动D. 非稳定流动和非均匀流动答案:C7. 流体的比容是指单位质量流体所占的()。

A. 体积B. 质量C. 密度D. 压力答案:A8. 流体的压缩性是指流体在压力作用下体积()的性质。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:B9. 流体的表面张力是由于()引起的。

A. 分子间的吸引力B. 分子间的排斥力C. 分子间的重力D. 分子间的电磁力答案:A10. 流体的粘性系数(μ)是描述流体粘性的物理量,它与()有关。

A. 流体的温度和压力B. 流体的温度和密度C. 流体的温度和速度D. 流体的压力和速度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 水力学中,流体的流动状态可以分为()。

B. 紊流C. 稳定流动D. 非稳定流动答案:A, B, C, D12. 流体的粘性引起的效应包括()。

A. 粘性应力B. 粘性阻力C. 粘性扩散D. 粘性压缩答案:A, B, C13. 流体的雷诺数(Re)可以用来判断流体流动的状态,当Re 值()时,流动为层流。

水力学考试题及答案详解

水力学考试题及答案详解

水力学考试题及答案详解一、选择题1. 流体静力学基本方程式是:A. Bernoulli方程B. 连续性方程C. 牛顿第二定律D. 流体静压方程答案:D2. 以下哪种情况下,流体的流动可以视为不可压缩流动?A. 液体在管道中的流动B. 气体在管道中的流动C. 液体在开放渠道中的流动D. 气体在封闭容器中的快速膨胀答案:A二、填空题1. 根据连续性方程,当流体在管道中流动时,如果管道截面面积增大,那么流体的_________将减小。

答案:流速2. 流体力学中,雷诺数(Re)是描述流体流动_________的一个重要参数。

答案:状态三、简答题1. 简述流体的粘性对流动的影响。

答案:流体的粘性会影响流动的层流和湍流状态。

粘性较大的流体在流动时,相邻层之间的摩擦力较大,容易形成层流;而粘性较小的流体则容易形成湍流。

粘性还会影响流体的边界层厚度和流体的阻力。

2. 解释什么是流体的压缩性,并说明它在水力学中的应用。

答案:流体的压缩性是指流体在受到压力作用时体积变化的能力。

在水力学中,压缩性较低的流体(如水)可以被视为不可压缩流体,这简化了许多流动问题的计算和分析。

四、计算题1. 某水库的水位高度为20米,求水对底部的压强。

答案:根据流体静压方程,水对底部的压强P = ρgh,其中ρ是水的密度(约为1000 kg/m³),g是重力加速度(约为9.81 m/s²),h是水位高度。

代入数值计算得P = 1000 × 9.81 × 20 = 196200 Pa。

2. 已知管道的直径为0.5米,流速为2米/秒,求管道的流量。

答案:管道的流量 Q 可以通过公式Q = A × v 计算,其中 A 是管道横截面积,v 是流速。

横截面积A = πr²,r 是管道半径(0.25米)。

代入数值计算得A = π × (0.25)²,Q = π ×(0.25)² × 2 = 0.19635 m³/s。

水力学-题库

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水力学-题库1、A、 17.3kNB、 34.7kNC、 52kND、 69.4kN答案: C2、在静止液体中,静水压强的方向总是()A、倾斜指向受压面B、平行于受压面C、垂直指向受压面D、背离受压面答案: C3、A、 2.5mB、 1.5mC、 2mD、 1m答案: B4、粘性流体测压管水头线的沿程变化是()A、沿程上升B、沿程下降C、保持水平D、以上情况均有可能答案: D5、测量水槽中某点水流流速的仪器有()A、文丘里计B、毕托管C、测压管D、薄壁堰答案: B6、恒定流具有下列哪种性质()。

A、当地加速度∂u/∂t=0B、迁移加速度∂u/ ∂S=0C、当地加速度∂u/∂t≠0D、迁移加速度∂u/ ∂S≠0答案: A7、沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比的水流属()A、层流区B、紊流水力光滑区C、紊流过渡区D、紊流水力粗糙区答案: A8、A、 74.25cm油柱B、 74.25cm水柱C、 95.26cm油柱D、 62.26cm油柱答案: A9、圆管层流的流速是如何分布的()A、直线分布B、抛物线分布C、对数曲线分布D、双曲线分布答案: B10、长管并联管道,若管长管径,粗糙度均布相等,但其下述哪个因素相等?()A、水头损失相等B、通过流量相等C、总的能量损失相等D、水力坡度相等答案: A11、静水压力只能是垂直的压力()答案:正确12、理想液体是假设的,并不真实存在,用其计算时,要进行适当的修正。

()答案:正确13、静止液体(或处于相对平衡状态)液体作用在与之接触的表面上的水压力称为静水压力。

()答案:正确14、因为实际液体总流的总水头线总是沿程减小的,所以测压管水头线也总是沿程减小的。

()答案:错误15、对于河渠中的渐变流,其测压管水头线就是水面线。

()答案:正确16、总流可以看做由无限多个微小流束所组成。

()答案:正确17、达西定律适应于所有的渗流。

()答案:错误18、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

水力学

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水力学[填空题]1图示为一盛水的球形容器,容器下部由基座固定,作用于螺栓上的力F=()参考答案:10.26KN[填空题]2如图示输水管道试压时,压力表M读书为10at(工程大气压),管道直径d=1m。

作用与管端法兰堵头上的静水总压力为()参考答案:769.7KN[填空题]3图示为绕铰链O转动的倾斜角α=60°的自动开启式水闸,当水闸一侧的水深H=2m,另一侧水深h=0.4m时,闸门自动开启,铰链至水闸下端的距离x=()参考答案:0.8m[填空题]4如图示直径d=0.3m和D=0.8m的圆柱形薄壁容器固定在位于贮水池A水面以上b=1.5m处的支承上,在其中造成真空使水池中的水被吸入容器,由此使得容器内液面高出水池水面a+b=1.9m。

已知容器重G=980N,支承受力大小F=()参考答案:3989N[填空题]5图示为一处于平衡状态的水压机,其大活塞上受力F1=4905N,杠杆柄上作用力F2=147N,杠杆臂a=15cm,b=75cm。

若小活塞直径d1=5cm,不计活塞的高度差及其质量,不计及摩擦力的影响,大活塞直径d2=()参考答案:11.8cm[填空题]6图示为一沉没于海中的潜艇的横断面图,气压计测出潜艇内的绝对压强Px=84cm(水银柱),已知海水的相对密度s=1.03,潜艇的沉没深度y=()参考答案:9.95m[填空题]7如图示倾斜的平面壁与铅直线成450角,壁上有一孔口,其直径D0=200mm,孔口形心处的作用水头H=500mm。

此孔口被一圆锥形塞子塞住,其尺寸为:。

试确定作用于塞子上的静水总压力。

参考答案:[填空题]8一盛油车厢内盛有相对密度s=0.92的原油如图示,车厢宽3m,深3.5m,长10m,静止时油面上尚余1m。

为了使油不致从车厢内溢出,问车厢随小车沿水平方向加速运动时允许的最大加速度为多少?若将车厢顶部密封,整个车厢充满原油,当车厢随小车以a=3.5m/s2的加速度沿水平方向加速时,求前后顶部的压强差。

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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。

已知导线直径0.9mm ,长度20mm ,涂料的粘度μ=0.02Pa .s 。

若导线以速率50m/s 拉过模具,试求所需牵拉力。

(1.O1N )[解] 253310024.51020108.014.3m dl A ---⨯=⨯⨯⨯⨯==πN A h u F R 01.110024.51005.05002.053=⨯⨯⨯⨯==∴--μ1-7.两平行平板相距0.5mm ,其间充满流体,下板固定,上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动,求该流体的动力粘度。

[解] 根据牛顿内摩擦定律,得dydu /τμ= y uuuuyu u yττ= 0y ττy 0τττ=0ys Pa ⋅⨯=⨯=∴--33104105.025.0/2μ 1-8.一圆锥体绕其中心轴作等角速度16radsω=旋转。

锥体与固定壁面间的距离δ=1mm ,用0.1Pa s μ=⋅的润滑油充满间隙。

锥体半径R=0.3m ,高H=0.5m 。

求作用于圆锥体的阻力矩。

(39.6N ·m )[解] 取微元体如图所示微元面积:θππcos 22dhr dl r dA ⋅=⋅= 切应力:δωμμτ0-==r dy du 阻力:dA dT τ=阻力矩:r dT dM ⋅=dA r rdT dM M ⎰⎰⎰===τdh r r H⎰⋅⋅=0cos 12θπτ )(cos 1203h tg r dh r H⋅=⋅⋅⋅=⎰θθπδωμ ⎰⋅⋅⋅⋅=Hdh h tg 033cos 12θθπδωμNm H tg 6.392857.0106.05.0161.0cos 4233443=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-πθδπμω 1-9.一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+=0kPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=⨯⨯==-=∴ρ2-2.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=+-=+=' 2-3.多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。

图中高程的单位为m 。

试求水面的绝对压强p abs 。

[解] )2.13.2()2.15.2()4.15.2()4.10.3(0-+=-+---+g p g g g p a 汞水汞水ρρρρg p g g g p a 汞水汞水ρρρρ1.13.11.16.10+=+-+kPa g g p p a 8.3628.9109.28.9106.132.2980009.22.2330=⨯⨯-⨯⨯⨯+=-+=水汞ρρ2-4. 水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ,U 形压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。

试求A 、B 两点的压强差。

(22.736N/m 2)[解] 221)(gh p h h g p B A 水银水ρρ+=++Pa h h g gh p p B A 22736)2.02.0(8.9102.08.9106.13)(33212=+⨯⨯-⨯⨯⨯=+-=-∴水水银ρρ2-5.水车的水箱长3m,高1.8m ,盛水深1.2m ,以等加速度向前平驶,为使水不溢出,加速度a 的允许值是多少?[解] 坐标原点取在液面中心,则自由液面方程为: x ga z -=0 当m lx 5.12-=-=时,m z 6.02.18.10=-=,此时水不溢出 20/92.35.16.08.9s m x gz a =-⨯-=-=∴2-6.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: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=⨯⨯⨯⨯+=+=m l h y c A 828.12245sin 22sin =-=-=α )(45cos A D y y P l T -=⨯∴kN l y y P T A D 99.3045cos 2)828.1946.2(3920045cos )(=⨯-⨯=-=2-7.图示绕铰链O 转动的倾角α=60°的自动开启式矩形闸门,当闸门左侧水深h 1=2m ,右侧水深h 2=0.4m时,闸门自动开启,试求铰链至水闸下端的距离x 。

[解] 左侧水作用于闸门的压力:b h h gA gh F c p ⋅⨯==60sin 211111ρρ 右侧水作用于闸门的压力:b h h g A gh Fc p ⋅⨯== 60sin 222222ρρ )60sin 31()60sin 31(2211h x F h x F p p -=-∴ )60sin 31(60sin 2)60sin 31(60sin 2222111h x b h h g h x b h h g -⋅=-⋅⇒ρρ)60sin 31()60sin 31(222121h x h h x h -=-⇒ )60sin 4.031(4.0)60sin 231(222-⨯=-⨯⇒x x m x 795.0=∴2-8.一扇形闸门如图所示,宽度b=1.0m ,圆心角α=45°,闸门挡水深h=3m ,试求水对闸门的作用力及方向[解] 水平分力:kN b h h g A gh F x c px 145.4432.381.910002=⨯⨯⨯=⋅⨯==ρρ压力体体积:322221629.1)45sin 3(8]321)345sin 3(3[)45sin (8]21)45sin ([m h h h h h V =-⨯+-⨯=-+-=ππ 铅垂分力:kN gV F pz 41.111629.181.91000=⨯⨯==ρ合力:kN F F F pz px p 595.4541.11145.442222=+=+=方向:5.14145.4441.11arctanarctan===pxpz F F θ2-9.如图所示容器,上层为空气,中层为3m N 8170=石油ρ的石油,下层为3m N 12550=甘油ρ的甘油,试求:当测压管中的甘油表面高程为9.14m 时压力表的读数。

[解] 设甘油密度为1ρ,石油密度为2ρ,做等压面1--1,则有)66.362.7()66.314.9(211∇-∇+=∇-∇=g p g p G ρρ g p g G 2196.348.5ρρ+= g g p G 2196.348.5ρρ-=96.317.848.525.12⨯-⨯=2kN/m 78.34=2-10.某处设置安全闸门如图所示,闸门宽b=0.6m ,高h 1= 1m ,铰接装置于距离底h 2= 0.4m ,闸门可绕A 点转动,求闸门自动打开的水深h 为多少米。

[解] 当2h h h D -<时,闸门自动开启612121)2(121)2(11311-+-=-+-=+=h h bh h h bh h h A h J h h c C c D 将D h 代入上述不等式4.0612121-<-+-h h h1.06121<-h得 ()m 34>h2-11.有一盛水的开口容器以的加速度3.6m/s 2沿与水平面成30o 夹角的斜面向上运动,试求容器中水面的倾角。

[解] 由液体平衡微分方程)d d d (d z f y f x f p z y x ++=ρ030cos a f x -=,0=y f ,)30sin (0a g f z +-=在液面上为大气压,0d =p0d )30sin (d 30cos 00=+--z a g x a269.030sin 30cos tan d d 00=+==-a g a x z α 015=∴α2-12.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 。

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