水静力学练习题2
水力学(水静力学)-试卷2

⽔⼒学(⽔静⼒学)-试卷2⽔⼒学(⽔静⼒学)-试卷2(总分:58.00,做题时间:90分钟)⼀、填空题(总题数:4,分数:8.00)1.填空题请完成下列各题,在各题的空处填⼊恰当的答案。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 解析:2.欧拉液体平衡微分⽅程的⼒学意义_________。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:处于平衡状态的液体中表⾯⼒(压强)的变化率和单位质量⼒(X,Y,Z)之间的关系,哪⼀⽅向有质量⼒的作⽤,哪⼀⽅向就有压强的变化,哪⼀⽅向不存在质量⼒的作⽤,哪⼀⽅向就没有压强的变化)解析:3.静⽔压强的两个特性是______,_________。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:静⽔压强的⽅向与作⽤⾯的内法线⽅向重合,即垂直指向作⽤⾯(不能受拉,没有切⼒)、静⽔压强的⼤⼩与其作⽤⾯的⽅位⽆关,同⼀点处各⽅向上的静⽔压强⼤⼩相等)解析:4.等压⾯的特性是_________。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:等压⾯即是等势⾯、等压⾯与质量⼒正交)解析:⼆、单项选择题(总题数:7,分数:14.00)5.单项选择题下列各题的备选答案中,只有⼀个是符合题意的。
水力学第二章 水静力学习题

dp Xdx Ydy Zdz X a x Y 0 Z g
在自由液面上
dp 0
代入上式
第二章 水静力学
ax dx gdz 0
所以
ax dz dx g
p p0 ax x gz 按相对压强计算,在自由液面上 p0 pa p a x x gz z 2m 点A的坐标 x 1.5m
α
a
c
D
解:⑴、求总压力
P hc A
1 2 1 a d sin d 2 4
1 0 1 9800 1 0.5 sin 60 3.14 0.52 2 4
2082 N
⑵ 由测压管测得:
………..①
p2 pa 2 h2 ………….②
………….③
p1 pa1 h1
⑶ 由直立煤气管中 p1 与 p2 关系可求得 g :
p1 p2 g H
p1 p2 g H
…………..④
将①②③式代入④式, 移项后得:
h2 h1 g a =12.65 N / m3 9800 N / m3 0.115 0.1 20 H
h
B
D
p
压强分布图
h
总压力的作用线通过压强分布图形体积的形心,压向被作用平面。 对于矩形平板,静水总压力的作用点可由三角形压强分布图形面 积的形心定出。
§2-6作用在平面上的静水总压力 试求作用在关闭着的池壁圆 例:
形放水闸门上静水总压力和作用 点的位置。 已知闸门直径d=0.5m,距离a=1.0m ,闸门与自由水面间的倾斜角α=600 ,水为淡水。 hc
流体静力学习题-第2章 水静力学讲解

题目
如图所示,利用三组串联的U型水银测压计测量 高压水管中的压强,测压计顶端盛水。当M点压强等 于大气压强时,各支水银面均位于0-0水平面上。当 最末一组测压计右支水银面在0-0平面以上的读数为h 时,求M点的压强?
解题步骤
解:
当点压强等于大气压强
水
时,各支水银面均位于 0 M
解:
已知断面1上作用着大气压, 因此可以从点1开始,通过 , 等压面,并应用流体静力学 基本方程式,逐点推算,最 后便可求得A点压强。
, 因2-2、3-3、4-4为等压面,根据静压强公式可得
p2 H g(1 2 )
p3 p2 g(3 2 )
p4 p3 H g(3 4 ) p A p5 p4 g(5 4 )
题目
如图所示,盛同一种液体的两容器,用两根U形差 压计连接。上部差压计内盛密度为ρA 的液体,液面
高差为hA ;下部差压计内盛密度为ρB 的液体,液面 高差为hB 。求容器内液体的密度ρ。 (用ρA 、ρB 、 hA 、 hB 表示)。
A
hA
ρ
ρ
hB
B
解题步骤
解: 由图可知1-1、2-2 为等压面,
299.3kPa
题目
如图所示为一复式水银测压计,已知
1 2.3m 2 1.2m 3 2.5m 4 1.4m 5 1.5m
试求水箱液面上的绝对压强p0 = ?
解题步骤
解:
由图可知,1断面水银柱上
pa
方敞口,作用着大气压。
同时2-2、3-3、4-4为等压 面,根据静压强公式可得 各断面的绝对压强为
由于水银柱和水柱之间为空气,密度可忽略不
计,则p2= p3,得
pA ghA H gh pB ghB
第一章水静力学

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0p p h γ=+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0p p h γ=+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 '。
《水力学》第二章答案

第二章:水静力学 一:思考题2-1.静水压强有两种表示方法,即:相对压强和绝对压强2-2.特性(1)静水压强的方向与受压面垂直并指向手压面;(2)任意点的静水压强的大小和受压面的方位无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强都相等. 规律:由单位质量力所决定,作为连续介质的平衡液体内,任意点的静水压强仅是空间坐标的连续函数,而与受压面的方向无关,所以p=(x,y,z)2-3答:水头是压强的几何意义表示方法,它表示h 高的水头具有大小为ρgh 的压强。
绝对压强预想的压强是按不同的起点计算的压强,绝对压强是以0为起点,而相对压强是以当地大气压为基准测定的,所以两者相差当地大气压Pa.绝对压强小于当地大气压时就有负压,即真空。
某点负压大小等于该点的相对压强。
Pv=p'-pa2-4.在静水压强的基本方程式中C g p z =+ρ中,z 表示某点在基准面以上的高度,称为位置水头,g p ρ表示在该点接一根测压管,液体沿测压管上升的高度,称为测压管高度或压强水头,g p z ρ+称为测压管水头,即为某点的压强水头高出基准面的高度。
关系是:(测压管水头)=(位置水头)+(压强水头)。
2-5.等压面是压强相等的点连成的面。
等压面是水平面的充要条件是液体处于惯性坐标系,即相对静止或匀速直线运动的状态。
2-6。
图中A-A 是等压面,C-C,B-B 都不是等压面,因为虽然位置高都相同,但是液体密度不同,所以压强水头就不相等,则压强不相等。
2-7.两容器内各点压强增值相等,因为水有传递压强的作用,不会因位置的不同压强的传递有所改变。
当施加外力时,液面压强增大了Ap∆,水面以下同一高度的各点压强都增加Ap∆。
2-8.(1)各测压管中水面高度都相等。
(2)标注如下,位置水头z,压强水头h,测压管水头p.图2-82-9.选择A2-10.(1)图a 和图b 静水压力不相等。
因为水作用面的面积不相等,而且作用面的形心点压强大小不同。
(最新完整版)水力学试题带答案

(最新完整版)水力学试题带答案一、选择题(每题10分,共40分)1. 在流体静力学中,下列哪个物理量是流体平衡的充分必要条件?A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体的压力D. 流体的速度答案:C2. 下列哪个方程描述了流体运动的连续性方程?A. 纳维-斯托克斯方程B. 伯努利方程C. 连续性方程D. 能量方程答案:C3. 在理想流体中,下列哪个现象是不可能发生的?A. 流线B. 旋涡C. 涡旋D. 涡街答案:B4. 当流体在管道中流动时,下列哪个因素会导致流体压力降低?A. 流速增加B. 流速降低C. 流体温度升高D. 流体温度降低答案:A二、填空题(每题10分,共40分)1. 流体力学的基本假设之一是______。
答案:连续性假设2. 在流体力学中,流体的粘度表示流体的______。
答案:内摩擦力3. 在伯努利方程中,流速与压力的关系是______。
答案:流速越大,压力越小4. 流体在管道中流动时,管道截面积减小,流速______,压力______。
答案:增大,减小三、判断题(每题10分,共30分)1. 流体静力学是研究流体运动规律的学科。
()答案:错误2. 流体的密度与流体的温度有关。
()答案:正确3. 在理想流体中,涡旋是不可能发生的。
()答案:正确四、计算题(共30分)1. (20分)一水平管道直径为200mm,管道中流速为2m/s,流体密度为1000kg/m³,求管道中的压力差。
解题过程:由连续性方程可知,流速与管道截面积成反比。
设管道截面积为S,流速为v,则有:S1v1 = S2v2其中,S1为管道入口截面积,v1为管道入口流速;S2为管道出口截面积,v2为管道出口流速。
将已知数据代入上式,得:π(0.1)² × 2 = π(0.1)² × v2解得:v2 = 4m/s由伯努利方程可知:p1 + 1/2ρv1² = p2 + 1/2ρv2²将已知数据代入上式,得:p1 + 1/2 × 1000 × 2² = p2 + 1/2 × 1000× 4²解得:p1 - p2 = 2000Pa2. (10分)一水池中水位高度为10m,求水池底部的压力。
水静力学

2-5 如图所示容器,上层为空气,中层为容重 8170N/m 3 的石油,下层为容重
12250N/ m 3 的甘油,试求:当测压管中的甘油表面高程为 9.14m 时压力表 G 的读数。
解:由已知条件,则
γ2 = 8.17 KN/m3 ,γ3 = 12.25 KN/m3 h1 = 9.14 - 7.62 = 1.52 m h2 = 7.62 - 3.66 = 3.96 m 由水静力学基本方程,取甘油与石油交界面
= 6.284 rad/s
ω
R2
R1
题 2-9 图
2-10 如图所示为一复式水银测压计,用来测水箱中的表面压强 p0。试求:根据图 中读数(单位
为 m)计算水箱中液面处的绝对压强 p0。
解:从右向左写液体静水压强平衡方程,则
pa + γh (2.3- 1.2)- γw (2.5 −1.2)+ γh (2.5- 1.4) = p0 + γw (3.0 −1.4) p0 = pa + γh (2.3- 1.2)+ γh (2.5- 1.4)
1
2
△h
h
由 1、2 点为等压面,与 A 点高差为 h,则
p1 = p2
A
∴ pA - γw h = pB- γw (h+ ∆z+ ∆h)+ γm∆h
△z B
∴ pA - pB = γw h + γm∆h − γw (h+ ∆z+ ∆h) = γm∆h − γw (∆z+ ∆h)
题 2-2 图
= 13.6× 9.8× 0.36 - 9.8× (0.36 +1)
解: 图中虚线表示假想的自由液面,其方程为
水力学自检自测2

水力学自检自测2第二章水静力学【思考题】2-1什么是静水压强?静水压强有什么特性?2-2什么是等压面?等压面有什么性质?2-3水静力学基本方程的形式和表示的物理意义是什么?2-4在什么条件下“静止液体内任何一个水平面都是等压面”的说法是正确的?2-5图示为复式比压计,请判断图中A—A、B—B、C—C、D—D、C—E中哪些是等压面?为什么?2-6请解释下列名词的物理意义:绝对压强,相对压强,真空和真空度,水头,位置水头,压强水头和测压管水头,并说明水头与能量的关系。
2-7表示静水压强的单位有哪三种?写出它们之间的转换关系。
2-8什么是静水压强分布图?它绘制的原理和方法是什么?为什么在工程中通常只需要计算相对压强和绘制相对压强分布图?2-9请叙述并写出计算平面上静水总压力大小和作用点位置的方法和公式,并说明其应用条件。
思2—6 思2—102—10如图所示,平板闸门AB倾斜放置在水中,试分析当上下游水位都上升1米图中虚线的位置)时,(a)、(b)两图中闸门AB上所受到的静水总压力的大小及作用点的位置是否改变。
2—11压力中心D和受压平面形心C的位置之间有什么关系?什么情况下D点与C 点重合?2—12请叙述压力体的构成和判断铅垂方向作用力P z方向的方法。
2—13如何确定作用在曲面上静水总压力水平分力与铅垂分力的大小、方向和作用线的位置。
思2—14图2—14如图所示为混凝土重力坝断面的两种设计方案,已知混凝土的比重为 2.5,试根据受力分析从抗滑移稳定和抗倾翻稳定两方面判断哪种设计方案更为合理。
【参考答案】2-1静水压强:静止液体作用在每单位受压面积上的压力。
静水压强有两个重要特性:(1)静水压强的方向垂直并且指向受压面;(2)静止液体内任一点沿各方向上静水压强的大小都相等,其大小与作用面的方位无关。
2-2等压面:液体中由压强相等的各点所构成的面(可以是平面或曲面)。
等压面的性质:(1)等压面就是等势面;(2)等压面与质量力正交。
水力学第2章 水静力学

pA gL sin
当被测点压强很大时:所需测压管很长,这时可以 改用U形水银测压计。
2.6.2 U形水银测压计
在U形管内,水银面N-N为等压面,因而1点和2点压强相等。
对测压计右支 p2 pa m gh
对测压计左支
p1
p' A
gb
A点的绝对压强
p
A
pa
m gh
gb
A点的相对压强
量力只有重力的同一种连续介质。对不连续液体或一
个水平面穿过了两种不同介质,位于同一水平面上的
各点压强并不相等。
2-5 绝对压强与相对压强
2.5.1 绝对压强
假设没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强, 称为绝对压强。总是正的。
2.5.2 相对压强 把当地大气压作为零点计量的压强,称为相对压强。相
p
' A
p0
gh1
25
9.8 5
74 k Pa
pB' p0 gh2 25 9.8 2 44.6kPa
故A点静水压强比B点大。 实际上本题不必计算也可得出此结论(因淹没深度大的点, 其压强必大)。
例:如图,有一底部水平侧壁倾斜之油槽,侧壁角为300,被
油淹没部分壁长L为6m,自由面上的压强 pa =98kPa,油的密
面积所受的平均静水压力为:
p Fp
(1.1)
A
点的静水压强
p lim Fp A0 A
(1.2)
静水压力 Fp 的单位:牛顿(N); 静水压强 p 的单位:牛顿/米2(N/m2),
又称为“帕斯卡”(Pa)
2.1.2 静水压强的特性 静水压强的两个重要特性:
1.静水压强的方向与垂直并指向受压面。
水静力学

第二章 水静力学2-1 如图所示为一U 形水银测压计用来测量水管中A 点的压强。
已测得△h=0.3m ,h 1=0.2m ,试确定:(1)A 点的相对静水压强;(2)若在管壁装一测压管(如图),则该测压管长度h 至少需要多少米?2-2 一容器如图所示,上层为空气,中层为容重8170N/m 3的石油,下层为容重12250N/m 3的甘油,求当测压管中的甘油表面高程为9.0m 时压力表G 的读数。
2-3 如图所示比压计,已知水银柱高差h 1=0.53m ,A 、B 两容器高差h 2=1.2m ,试求容器中心处的压强差。
2-4 两液箱具有不同的液面高程,液体容重均为γ,用两个测压计连接如图,试证:212211h h h h ++=γγγ2-5 图示为一封闭容器,右侧安装一U形水银测压计,已知H=5.5m,h1=2.8m,h2=2.4m,求液面上的相对压强及绝对压强。
2-6 有一水银测压计与盛水容器相连,如图所示。
已知H=0.7m,h1=0.3m,h2=0.5m,试计算容器内A点的相对压强。
2-7 图示为一盛水的封闭容器,两侧各装一测压管。
左管顶端封闭,其水面绝对压强P’0=86.5kN/m2。
右管水面与大气相接触。
已知h0=2m。
求(1)容器内水面的绝对压强P’c;(2)右侧管内水面与容器内水面高差h。
2-8 如图所示盛水容器,在容器的左侧安装一测压管,右侧装一U形水银测压管,已知容器中心A点的相对压强为0.6个大气压,h=0.2m,求h1和h2。
2-9 如图所示水压机,已知杠杆臂a=20cm,b=80cm,小活塞直径d=6cm,杠杆柄上作用力F1=186N,大活塞上受力F2=8360N,不计活塞的高度差及重量,不计及磨擦力的影响,求在平衡条件下大活塞的直径D。
2-10 如图所示管嘴出流。
为了量测管嘴内的真空度,将玻璃管的一侧与管嘴相连,另一端插在盛水容器内,今测得玻璃管中水柱上升高度h=0.6m,试求管嘴内的真空度。
水静力学练习题2

流体力学网上辅导三平面上的流体静压力一、静水压强分布图•静水压强分布图绘制原则:1. 根据基本方程式:绘制静水压强大小;2. 静水压强垂直于作用面且为压应力。
•静水压强分布图绘制规则:1. 按照一定的比例尺,用一定长度的线段代表静水压强的大小;2. 用箭头标出静水压强的方向,并与该处作用面垂直。
受压面为平面的情况下,压强分布图的外包线为直线;当受压面为曲线时,曲面的长度与水深不成直线函数关系,故压强分布图外包线亦为曲线。
二、平面上的流体静压力(一)解析法如图所示,MN为任意形状的平面,倾斜放置于水中,与水面成 角,面积为A,其形心C的坐标为x c,y c,形心C在水面下的深度为h c。
1. 作用力的大小,微小面积d A的作用力:静矩:结论:潜没于液体中的任意形状平面的静水总压力F,大小等于受压面面积A与其形心点的静水压强p c之积。
2. 总压力作用点(压心)合力矩定理(对Ox轴求矩):面积惯性矩:式中:I o——面积A绕O x 轴的惯性矩。
I c——面积A绕其与O x 轴平行的形心轴的惯性矩。
结论:1. 当平面面积与形心深度不变时,平面上的总压力大小与平面倾角θ无关;2. 压心的位置与受压面倾角θ无关,并且压心总是在形心之下.只有当受压面位置为水平放置时,压心与形心才重合。
(二)图解法适用范围:规则平面上的静水总压力及其作用点的求解。
原理:静水总压力大小等于压强分布图的体积,其作用线通过压强分布图的形心,该作用线与受压面的交点便是压心P。
例1:如图所示,一铅直矩形闸门,已知h1=1m,h2=2m,宽b=1.5m,用图解法计算求总压力及其作用点。
解:作出矩形闸门上的压强分布图,如图所示:底为受压面面积,高度是各点的压强。
备注:梯形形心坐标:a上底,b下底总压力为压强分布图的体积:作用线通过压强分布图的重心:平面上的静水总压力的计算1. 图解法根据静水压强的两个基本特性及静水压强计算的基本方程绘制出受压面上的相对压强分布图,静水总压力的大小就等于压强分布图的体积,其作用线通过压强分布图的重心。
水力学(水静力学)-试卷2

水力学(水静力学)-试卷2(总分:58.00,做题时间:90分钟)一、填空题(总题数:4,分数:8.00)1.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 解析:2.欧拉液体平衡微分方程的力学意义_________。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:处于平衡状态的液体中表面力(压强)的变化率和单位质量力(X,Y,Z)之间的关系,哪一方向有质量力的作用,哪一方向就有压强的变化,哪一方向不存在质量力的作用,哪一方向就没有压强的变化)解析:3.静水压强的两个特性是______,_________。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:静水压强的方向与作用面的内法线方向重合,即垂直指向作用面(不能受拉,没有切力)、静水压强的大小与其作用面的方位无关,同一点处各方向上的静水压强大小相等)解析:4.等压面的特性是_________。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:等压面即是等势面、等压面与质量力正交)解析:二、单项选择题(总题数:7,分数:14.00)5.单项选择题下列各题的备选答案中,只有一个是符合题意的。
武大水力学习题第2章水静力学

第二章水静力学1、相对压强必为正值。
( )2、图示为一盛水容器。
当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。
( )3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。
( )4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。
( )5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。
则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。
(y D为压力中心D的坐标,ρ为水的密度,A 为斜面面积) ()6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板,它们的宽度b,长度L及倾角α均相等,则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。
( )7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。
( )8、静水压强仅是由质量力引起的。
( )9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一 U 形水银压差计,如图所示。
由于A、B 两点静水压强不等,水银液面一定会显示出∆h 的差值。
( )10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。
( )11、选择下列正确的等压面: ( )(1) A − A (2) B − B (3) C − C (4) D − D12、压力中心是( )(1) 淹没面积的中心; (2) 压力体的中心;(3) 总压力的作用点;(4) 受压面的形心。
13、平衡液体中的等压面必为( )(1) 水平面; (2) 斜平面; (3) 旋转抛物面; (4) 与质量力相正交的面。
14、图示四个容器内的水深均为H,则容器底面静水压强最大的是( )(1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。
15、欧拉液体平衡微分方程 ( )(1) 只适用于静止液体; (2) 只适用于相对平衡液体;(3) 不适用于理想液体; (4) 理想液体和实际液体均适用。
16、容器中盛有两种不同重度的静止液体,如图所示,作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应为 ( )(1) a (2) b (3) c (4) d17、液体某点的绝对压强为 58 kP a,则该点的相对压强为 ( )(1) 159.3 kP a; (2) 43.3 kP a; (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。
水静力学课堂练习题

左侧管内水面距容器液面高度h。
3、某压力涵洞进口处装有一 矩形平板闸门,已知闸门高
为L=1.8m,宽为b=2.5m,倾
角为α =75°,闸门与门槽 之间的摩擦系数为f=0.35,
若不计门重,求启动闸门所
需的拉力T。
4、一矩形平板闸门AB,门的转轴
位于A端,已知门宽3m,门重9800N
(门厚均匀),闸门与水平面夹角 α 为60°,h1为1.0m,h2为1.73m, h3为1.73m,若不计门轴摩擦,求在 门的B端用铅垂方向钢索起吊闸门
10、如图所示一油桶,内装轻油及重油,
桶侧两测压管内液面应为( )
A.
B.
C.
D.
11、如图所示,在水平桌面上放置两个形状 不同的容器,当水深h及容器底面积A都相等
时,底面上静水总压力为( )
A.P1<P2 B.P1=P2 C.P1>P2 D.P1≤P2
12、压力中心是指( ) A.受力面的形心
B.压强分布图的形心
C.静水总压力的作用点 D.压力体图的重心
1、如图所示水银测压计,已知:hm=0.3m, a=0.2m。求:A点的绝对压强和相对压强。
2、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,管内液面气体压强 p0为78kPa;左管与大气相通。 求:(1)容器内液面压强pc;(2)
所需的拉力F。
5、如图所示,一半园柱形曲面。已知半径R=1m,上 下游水位差Z=1m,试求单宽曲面上所受到的静水总
压力。
6、图示一封闭水箱,其上有一1/4的圆柱曲面AB,
宽b=1m,半径R=1m,h1=2m,h2=1m,计算曲
面AB所受的静水总压力的大小、方向、作用点。
初中物理《液体静力学》练习题

初中物理《液体静力学》练习题1. 一个长为10cm的U形管中,一个臂长为6cm的直管,构成了一个臂长为6cm的气压计,U形管上方的气压为1.0atm,下方为2.0atm,求气压计上液体的密度。
根据液体静力学原理,液体在不同高度处的压强相等,可得到等式:P上 = P下P上= P0 + ρ * g * h1P下= P0 + ρ * g * h2其中,P上和P下分别表示U形管上下部分的压强,P0表示大气压,ρ表示液体的密度,g表示重力加速度,h1和h2分别表示上下液面的高度。
根据题目给出的数据,可以得到以下两个等式:P0 + ρ * g * h1 = 1.0atmP0 + ρ * g * h2 = 2.0atm由于U形管中直管的臂长为6cm,因此h1 = 6cm,h2 = 0。
将以上两个等式代入得到:P0 + ρ * g * 6 = 1.0atmP0 + ρ * g * 0 = 2.0atm化简得到:6ρg = 1.0atm - P00 = 2.0atm - P0由于P0表示大气压,因此P0可用标准大气压1.0atm代替,代入上述等式可得:6ρg = 1.0atm - 1.0atm = 00 = 2.0atm - 1.0atm = 1.0atm因此,6ρg = 0和1.0atm = 1.0atm,均成立。
所以液体静力学原理在这个气压计中成立,并且气压计上液体的密度无法从已有数据中确定。
因此,由题目所给的条件无法确定气压计上液体的密度。
2. 将一个密度为1.2g/cm³的物体放入水中,物体的体积为20cm³,求物体浸入水中的深度。
根据浮力的原理,浸入液体的物体所受浮力等于物体的重力。
可以得到以下等式:F浮 = F重F浮= ρ液体 * V浸 * gF重 = m * g其中,F浮表示浮力,F重表示重力,ρ液体表示液体的密度,V浸表示物体浸入液体的体积,g表示重力加速度,m表示物体的质量。
流体静力学习题-第2章 水静力学精编版

重力作用线距转动轴B点的距离
l1
d 2
cos 60
0.25m
启门力T到B点的距离 l2 2l1 0.5m
由力矩平衡方程 T l2 P BD G l1
解得 T 32.124KN
l1 P
D l2
lC lD
题目
如图为一溢流坝上的弧形闸门。已知: R=10m,闸门宽b=8m,θ=30°。 求作用在该弧形闸门上的静水总压力 的大小和方向。
y
D
y
C
d a
α
C D
解题步骤
解: (1)总压力
闸门形心点在水下的深度
hc
yc
sin α
a
d 2
sin α
hC
P
故作用在闸门上的静水总压力
P
ρghc
πd 2 4
1000 9.8 1 0.5 sin60 3.14 0.52
2
4
2065N
y
D
y
C
d a
α
C D
解题步骤
(2)总压力作用点
解题步骤
解:
1. 解析法
b
hC
①求静水总压力
C
由图a知,矩形闸门几何形心
hC h1 h/2 2m
面积 A bh 1.5m 2m 3m2
图a
代入公式 P ρghCA ,得
P ρghCA 1kg/m3 9.8m/s 2 2m 3m2 58.8kN
解题步骤
hC lC lD
②求压力中心
g
解题步骤
同理,2P1
1 2
ρg(h1
h2
)2
则 h1 h2 2.45m ,因此
1P 3
流体静力学习题-第2章 水静力学.

题
目
如图所示,利用三组串联的U型水银测压计测量 高压水管中的压强,测压计顶端盛水。当M点压强等 于大气压强时,各支水银面均位于0-0水平面上。当 最末一组测压计右支水银面在0-0平面以上的读数为h 时,求M点的压强?
解题步骤
解:
水
当点压强等于大气压强 时,各支水银面均位于 0-0水平面上(图a)
解题步骤
②求压力中心 面积惯距
1 1 3 I C bh 1.5m 2m 3 1m 4 12 12
lC lD C D
因 l C hC 2m
b hC
IC 代入公式 l D l C ,得 lCA
IC 1m4 l D lC 2m 2.17m lCA 2m 1.5m 2m
2 将已知值代入上式,当地大气压取 pa 98kN/m ,
则水箱液面上的绝对压强为
p0 98kN/m2 13.6103 kg/m3 9.8m/s2 (2.3m 1.2m) 1103 kg/m3 9.8m/s2 (2.5m 1.2m) 13.6103 kg/m3 9.8m/s2 (2.5m 1.4m) 1103 kg/m3 9.8m/s2 (1.5m 1.4m)
试确定管中A点压强。 ( H 13.6 103 kg/m3 , 1103 kg/m3 )
解题步骤
解: 已知断面1上作用着大气 压,因此可以从点1开始,通 过等压面,并应用流体静力 学基本方程式,逐点推算, 最后便可求得A点压强。 因2-2、3-3、4-4为等压面,根据静压强公式可得
,
,
p2 H g (1 2 )
p3 p2 g (3 2 )
p4 p3 H g (3 4 ) p A p5 p4 g (5 4 )
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流体力学网上辅导三
平面上的流体静压力
一、静水压强分布图
•静水压强分布图绘制原则:
1. 根据基本方程式:绘制静水压强大小;
2. 静水压强垂直于作用面且为压应力。
•静水压强分布图绘制规则:
1. 按照一定的比例尺,用一定长度的线段代表静水压强的大小;
2. 用箭头标出静水压强的方向,并与该处作用面垂直。
受压面为平面的情况下,压强分布图的外包线为直线;当受压面为曲线时,曲面的长度与水深不成直线函数关系,故压强分布图外包线亦为曲线。
二、平面上的流体静压力
(一)解析法
如图所示,MN为任意形状的平面,倾斜放置于水中,与水面成 角,面积为A,其形心C
的坐标为x c,y c,形心C在水面下的深度为h c。
1. 作用力的大小,微小面积d A的作用力:
静矩:
结论:潜没于液体中的任意形状平面的静水总压力F,大小等于受压面面积A与其形心点的静水压强p c之积。
2. 总压力作用点(压心)
合力矩定理(对Ox轴求矩):
面积惯性矩:
式中:I o——面积A绕O x 轴的惯性矩。
I c——面积A绕其与O x 轴平行的形心轴的惯性矩。
结论:
1. 当平面面积与形心深度不变时,平面上的总压力大小与平面倾角θ无关;
2. 压心的位置与受压面倾角θ无关,并且压心总是在形心之下.只有当受压面位置为水平放置时,压心与形心才重合。
(二)图解法
适用范围:规则平面上的静水总压力及其作用点的求解。
原理:静水总压力大小等于压强分布图的体积,其作用线通过压强分布图的形心,该作用线与受压面的交点便是压心P。
例1:如图所示,一铅直矩形闸门,已知h1=1m,h2=2m,宽b=1.5m,用图解法计算求总压力及其作用点。
解:作出矩形闸门上的压强分布图,如图所示:底为受压面面积,高度是各点的压强。
备注:
梯形形心坐标:
a上底,b下底
总压力为压强分布图的体积:
作用线通过压强分布图的重心:
平面上的静水总压力的计算
1. 图解法
根据静水压强的两个基本特性及静水压强计算的基本方程绘制出受压面上的相对压强分布图,静水总压力的大小就等于压强分布图的体积,其作用线通过压强分布图的重心。
2. 解析法
首先确定淹没在流体中物体的形心位置以及惯性矩,然后由解析法计算公式确定总压力的大小及方向。
思考题:
1. 如图2-4所示,浸没在水中的三种形状的平面物体,面积相同。
问:1.哪个受到的静水总压力最大?
2. 压心的水深位置是否相同?
答: 1、相同;2、不相同。