第一章水静力学.doc

实用标准文案

第一章水静力学

一、填空

1．等压面与质量力（正交）。

2．以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计算的压强称为（绝

对压强）。

3．以当地大气压为零点计量的压强称为（相对压强）。

4．相对压强为负值时的绝对值称为（真空值）。

5．由静水压强的基本公式p p0h 可知，静水压强呈（线性）分布。6．某点的压强水头和该点的位置水头之和叫该点的（测压管水头）。7．作用在单位宽度上的静水压力，应等于静水压强分布图的（面积）。8．任一点静水压强的大小和受压面方向（无关）

二、判断

1．在重力作用下，同一连续液体的水平面就是一个等压面。（对）2．任一点静水压强的大小和受压面方向相关。（错）

3．静水压强的方向只能是垂直指向受压面。（对）

4．在只有重力的同一种连续液体中，淹没深度相等的水平面是等压

面。（对）

5．在同一种连续液体中，淹没深度相等的水平面是等压面。（错）6．在只有重力的连续液体中，淹没深度相等的水平面是等压面。（错）7．在只有重力的同一种液体中，淹没深度相等的水平面是等压面。（错）

8．不同流体的交界面是等压面。（对）

9．若平衡液体具有与大气相接触的自由表面，则自由表面必为等压

面（对）

10．作用于任意平面上的静水压力，等于平面形心点上的静水压强与

平面面积的乘积。（对）

三、简答

1．何为等压面？等压面的性质是什么？

答：等压面是在静止液体中，压强相等的各点连接成的面。等压面的性质是：（1）在平衡液体中等压面即是等势面。（2）等压面与质量力

正交。

2．静水压强有那些特性？静水压强的分布规律是什么？

答：静水压强的特性是：（1）静水压强的方向是垂直指向受压面；（2）任一点静水压强的大小和受压面方向无关，即同一点静水压强的大小相等。

由静水压强的基本公式p p0h 可知，静水压强呈线性分布。

3．何谓绝对压强，相对压强和真空值？它们的表示方法有哪三种？

它们之间有什么关系？

答：绝对压强：以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计算的

压强 p 。

相对压强：以当地大气压为零点计量的压强p。

真空值：指相对压强为负值时绝对值p k。

压强的三种表示方法是：单位面积上所受的压力，液柱高度和工程大气压（或标准大气压）。

三种压强之间的关系为：p p p a p k（式中 p a为大气压）。

单位之间关系为：

2

1 工程大气压＝ 98000N/m＝10m水柱高＝ 0.736 米汞柱高。

4．什么叫测压管水头？测压管高度？在静止液体中各点的

F

“ Z常数”表示什么意思？

r

答：某点的压强水头和该点的位置水头之和叫该点的测压管水头。以某点到大气压作用的液面的竖直距离叫测压管高度。在静止液体中，

F

“ Z常数”表明其液体内任意两点的测压管水头相等。

r

5．什么叫压力体？

答：由静水中曲线上每一点引垂直于自由面的垂直形成的柱面和自

由面组成的封闭柱体叫压力体。

四、画图

1．试画出下列图中各曲面上的压力体图，并指出垂直压力的方向。

2．画出下列图中各标有文字的受压面上的静水压强分布图。

3.画出图中指定曲面的水平方向的压强分布图及铅垂方向压力体图，并指明方向。

五、计算

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p0为 78000Pa；左管与大气相通。求：（1）容器内液面压强p c；（2）左侧管内水面距容器液面高度 h？

解：

（1）通过容器自由表面的水平面位等压面

故 P c P0gh＝107.4Ka

（2）

P c P a gh

P c P a

0.959m

得 h

g

3

2．盛有同种介质（容重γA=γB=11.lkN ／m）的两容器，其中心点A、B位于同一高程，今用U形差压计测定 A、B 点之压差（差压计内盛

3

油，容重γ 0＝8.5kN／m），A点还装有一水银测压计。其它有关数据如图题 1-2 所示。问：

1.A 、 B两点之压差为多少？

2.A 、 B两点中有无真空存在，其值为多

少？解：

（1）由图知道 A 点喝 B 点得压差是

由 h1 高度得两种密度不同引起的，即

密度差引起的。

所以P P (

0A )gh

B A 1

0.52kPa

（2）存在真空

由 A点在的等压面知 P AA gs m gh5.89

P AK

5.89KN / m 2

P BK P AK 0.52 5.37KPa

3

3．图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。轻油容重γ

1

为 6.5kN ／ m ，

3

重油容重γ 2 为 8.7kN ／m ，当两种油重量相等时，求：

（ 1）两种油的深度 h 1 及 h 2 为多少？

（ 2）两测压管内油面将上升至什么高

度？解：

（ 1）由两种油的重量相同有

1

gS 1

h

1

2

gS 2

h

2

即 1h 1＝ 2h 2

再由 h 1

h 2＝5m

解得 h 1＝2.86m h 2＝ 2.14 m

（ 2）左侧测压管内油面与将上升至与油桶内轻油油面等高，即油面与桶底的垂距为 5m

设右侧测压管内油面与桶底的垂距为

h ，则

1 gh 1

2 gh 2＝

gh

h ＝ 1gh 1

2

gh 2

＝4.28m

g