流体力学、机械习题及答案
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流体力学部分:
1.力按物理性质的不同分类:重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。
2. 力按作用方式分:质量力和面积力。
3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比
4 最常见的质量力有:重力、惯性力。
5 比较重力场(质量力只有重力)中,水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小
A. f水
B. f水=f水银;D、不一定。
6 试问自由落体和加速度a向x方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小(f X. f Y. f Z)分别为多少
自由落体:X=Y=0,Z=0。加速运动:X=-a,Y=0,Z=-g。
7.静止的流体受到哪几种力的作用理想流体受到哪几种力的作用
重力与压应力,无法承受剪切力。重力与压应力,因为无粘性,故无剪切力
8判断:在弯曲断面上,理想流体动压强呈静压强分布特征。对错
9如图所示的密闭容器中,液面压强p0=,A点压强为49kPa,则B点压强为,在液面下的深度为3m 。
10.露天水池水深5m处的相对压强为:
A. 5kPa;
B. 49kPa;
C. 147kPa;
D. 205kPa。
重力作用下静水压强的分布规律,如图2-9所示。
图2-9
11. 仅受重力作用处于静止状态的流体中,任意点对同一基准面的单位势能为一常数,即各点测压管水头相等,位头增高,压头减小。
12. 在均质连通的液体中,水平面必然是等压面
13:仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_b__ A. 随深度增加而增加; C. 随深度增加而减少; B. 常数; D. 不确定。
14:试问图示中A、B、C、D点的测压管高度,测压管水头。(D点闸门关闭,以D点所在的水平面为基准面)
A:测压管高度,测压管水头
B:测压管高度,测压管水头
C:测压管高度,测压管水头
D:测压管高度,测压管水头
A:0m,6m B:2m,6m C:3m,6m D:6m,6m
15:如图2-10所示,,下述两个静力学方程哪个正确
图2-10
16.求淡水自由表面下2m 深处的绝对压强和相对压强。
解:绝对压强:
=标准大气压
相对压强:标准大气压
17. 设如图2-13所示,h v=2m时,求封闭容器A中的真空值。
图2-13
解:设封闭容器内的绝对压强为p abs,真空值为P v。则:
根据真空值定义:
18:绝对压强p abs与相对压强p 、真空度p v 、当地大气压p a之间的关系是:
A. p abs =p+p v;
B. p=p abs+p a
C. p v= p a-p abs
D. p=p abs+p a
19:金属压力表的读数值是:A. 绝对压强;B. 相对压强;C. 绝对压强加当地大气压;
D. 相对压强加当地大气压。
20:一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2m处测压管高度为2.2m,设当地大气压为1个工程大气压,则容器内绝对压强为几米水柱
A. 2m;C. 8m;
B. 1m; D. -2m。
21.相对平衡流体中,质量力除重力外,还受到惯性力的作用。
22 如图2-14所示,一洒水车等加速度a=0.98m/s2向右行驶,求水车内自由表面与水平面间的夹角;若B点在运动前位于水面下深为h=1.0m,距z轴为x B=-1.5m,求洒水车加速运动后该点的静水压强。
解:考虑惯性力与重力在内的单位质量力为
(取原液面中点为坐标原点)
图2-14
X= -a ;Y=0 ;Z= -g
代入式(2-7)
得:
积分得:
在自由液面上,有:x=z=0;p=p0
得:C=p0=0
代入上式得:
B点的压强为:
自由液面方程为(∵液面上p0=0)ax +gz = 0
即:
23:某点的真空度为65000 Pa,当地大气压为,该点的绝对压强为: A. 65000P a; B. 55000P a; C. 35000P a; D. 165000P a。
24:什么是等压面等压面的条件是什么等压面是指流体中压强相等的各点所组成的面。只有重力作用下的等压面应满足的条件是:静止、连通、连续均质流体、同一水平面。
25. 相对平衡的流体的等压面是否为水平面为什么什么条件下的等压面是水平面不一定,因为相对平衡的流体存在惯性力,质量力只有重力作用下平衡流体的等压面是水平面。
26. 压力表和测压计上测得的压强是绝对压强还是相对压强相对压强。
27. 盛有液体的敞口容器作自由落体时,容器壁面AB上的压强分布如何
∴p =const,自由液面上p = 0 ∴p = 0
28. 若人所能承受的最大压力为(相对压强),则潜水员的极限潜水深度为多少
潜水员的极限潜水深度为:
29. 如2-1图所示,若测压管水头为1m,压强水头为1.5m,
则测压管最小长度应该为多少
测压管最小长度为。
30. 为什么虹吸管能将水输送到一定的高度
因为虹吸管内出现了真空。题2-1图
31:如图所示的密封容器,当已知测压管高出液面
h=1.5m,求液面相对压强p0,用水柱高表示。容器盛的
液体是汽油。(=m3)
A. 1.5m;
B. 1.125m;
C. 2m;
D. 11.5m。
31. 在静止流体中,各点的测压管水头是否相等在流动流体中是否相等
相等;均匀流、渐变流中同一断面上各点测压管水头相等,急变流中不相等。
32. 在如图所示的密闭容器上装有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:
A. p1=p2=p3;
B. p1>p2>p3;
C. p1 D. p2 33:在传统实验中,为什么常用水银作U型测压管的工作流体1.压缩性小;2.汽化压强低;3.密度大。 34 :一密封水箱如图所示,若水面上的相对压强p0=m2,求:(1)h值;(2)求水下0.3m 处M点的压强,要求分别用绝对压强、相对压强、真空度、水柱高及大气压表示;(3)M 点相对于基准面O—O的测压管水头。 解(1)求h值图2-22 列等压面1—1,p N = p R = p a。以相对压强计算, (2)求p M 用相对压强表示: