水力学1、2章习题课
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α
o
答： （1）压强有变化 因为任意一点的深度在不断变化（中心轴除外） （2）静水总压力无变化 因为
p = γhc A，在本题中，形心点的深度即为旋转轴
处于水下的深度，该深度不随闸门的旋转而变化，而γ、 A为常量，故压强无变化。
5 如图所示，一平板闸门AB斜置于水中，当上下游水位 均上升1m（虚线位置）时，试问：图（a）、图（b）中闸 门AB上所受的静水总压力及作用点是否改变？
1 2 + 2 1 1× 2 2× 2 3 ∴ x = P + P2 + P3 1 P 3 3 3 3
= 1.116m
4. 如图所示，为一单宽矩形闸门， 只在上游受静水压力作用，如 果该闸门绕中心轴旋转某一角 度α，试问： ⑴ 闸门上任意一点的压强有无 变化？ 为什么？ ⑵ 板上的静水总压力有无变化? 为什么？
来自百度文库
总作用力： P = P + P2 + P3 1
=
1 (7.84 + 31.36 + 39.20) = 45.264 KN 3
总作用点： 设P作用点距B点为x，将P1、P2、P3与P对B取矩：
1 h2 h2 h2 + h1 3 +P 2 +P 3 Px = P 1 2 3 sin 600 sin 600 sin 600
6.什么是理想液体？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
水：分成两部分计算，矩形部分为油的作用P2，三 角形部分为水的作用P3。
31.36 1 2 h2 = KN = 7.84 × 1× 2 × P2 = γ 0 h1 × ×1 = γ 0 h1h2 0 0 3 sin 60 3 sin 60
h2 h2 22 2 39.20 P3 = γ 0 × × 1 = 9.80 × × = KN 0 2 3 3 2 sin 60
第一二章习题课
1、单位质量力的国际单位是（ D ） A . N ； B. m/s； C. N/kg； D. m/s2。 2、液体的粘性随温度的升高而（ B ） A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。 3、以下关于流体粘性的说法中不正确的是（ D ） Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 粘性是在运动状态下流体 具有抵抗剪切变形速率能力的量度 Ｃ. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用； Ｄ. 流体的粘性随温度的升高而增大。
真空表 A
2m
真空表 A
2m 2m 2m
空气
空气
h=0.6m
2m
油
油
水 B
2m
水 B
9、有一圆柱，其左半部在水的作用下，受有浮力 PZ，问圆柱在该浮力作用下能否绕其中心轴转动 不息，为什么？
P
1. 牛顿内摩擦定律适用的条件是 答案：层流运动，牛顿液体
和
。
2.液体中某点的绝对压强为100kN/m2 ，则该点的相对压强为 _____________kN/m2，真空度为 。 答案：2， 不存在. 3.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。 3. 4.矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点 重合 . 5.三种液体盛有容器中，如图所示的四 条水平面，其中为等压面的是 B—B
7． 已知液体中的流速分布u—h如图所示有三种情况： （a）均匀分布；（b）线性分布；（c）抛物线分布。试定性 画出各种情况下的切应力分布τ—y图。
y y y
o (a)
y
u
o (b)
y
u
o (c)
u
y
=常数
u =常数 =0 o (a)
o
=ky o (c)
(b)
8．绘制图示容器侧壁AB的压强分布图，并注明各关键点的 压强值和相对压强为零的等压面的位置。已知油的容重为 γ=6.86KN/m3，容器上部表压读数为19.62kN/m2。
4、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（ B C E ） 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。 5、静止液体中存在（ A ） Ａ. 压应力； Ｂ. 压应力和拉应力；Ｃ. 压应力和切应力； Ｄ. 压应力 、切应力和拉应力； 6、金属压力表的读数是（ B ） A. 绝对压强 ； B. 相对压强 ； C. 绝对压强加当地大气压 强； D. 相对压强加当地大气压强。
(a)
(b)
(a) (a) 水位上升后的压强分布 对图a来说：总压力及作用点都改变。 图形的面积或体积比未上升时要大，故总压力及作用点都 改变。
(b)
(b)
对图b来说，水位上升前后的压强分布图形的大小没变化， 且为一矩形，其作用点处于闸门的形心处，因闸门的受压 面积为一定值，故其总压力也不变。
6、水的体积弹性系数为1.962 × 10 9 p a ，问压强改变多少时， 它的体积的相对压缩为1%？这个压强相当于多少个工程大 气压？ 解： 因为水的体积弹性系数 K = dp dV
3、有一个容器，上部为油，下部为水， 已知h1=1m，h2=2m，油的重度 。求作用于容器 侧壁AB单位宽度上的作用力及 其作用点。 解：将油与水的作用力分开计算， 然后求总作用力： 油：
γ 0 = 7.84 KN / m3
h1
油
P 1
A
P h2 P 水 2 3
60 0
B
h12 1 h1 1 1 7.84 =γ0 = KN P = γ 0 hc1 × ×1 = γ 0 1 0 2 sin 600 2 3 3 sin 60
dV dp = K V = 9 1.962 × 10 p a
V
1 7 × = 1.962 × 10 p a 100
= 1.962 × 10 9 p a
dV = 1% V
即为压强增值
dp = 1.962 × 10 7 N / m 2 = 1.962 × 10 7 / 9.80 × 10 4 = 200个工程大气压
o
答： （1）压强有变化 因为任意一点的深度在不断变化（中心轴除外） （2）静水总压力无变化 因为
p = γhc A，在本题中，形心点的深度即为旋转轴
处于水下的深度，该深度不随闸门的旋转而变化，而γ、 A为常量，故压强无变化。
5 如图所示，一平板闸门AB斜置于水中，当上下游水位 均上升1m（虚线位置）时，试问：图（a）、图（b）中闸 门AB上所受的静水总压力及作用点是否改变？
1 2 + 2 1 1× 2 2× 2 3 ∴ x = P + P2 + P3 1 P 3 3 3 3
= 1.116m
4. 如图所示，为一单宽矩形闸门， 只在上游受静水压力作用，如 果该闸门绕中心轴旋转某一角 度α，试问： ⑴ 闸门上任意一点的压强有无 变化？ 为什么？ ⑵ 板上的静水总压力有无变化? 为什么？
来自百度文库
总作用力： P = P + P2 + P3 1
=
1 (7.84 + 31.36 + 39.20) = 45.264 KN 3
总作用点： 设P作用点距B点为x，将P1、P2、P3与P对B取矩：
1 h2 h2 h2 + h1 3 +P 2 +P 3 Px = P 1 2 3 sin 600 sin 600 sin 600
6.什么是理想液体？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
水：分成两部分计算，矩形部分为油的作用P2，三 角形部分为水的作用P3。
31.36 1 2 h2 = KN = 7.84 × 1× 2 × P2 = γ 0 h1 × ×1 = γ 0 h1h2 0 0 3 sin 60 3 sin 60
h2 h2 22 2 39.20 P3 = γ 0 × × 1 = 9.80 × × = KN 0 2 3 3 2 sin 60
第一二章习题课
1、单位质量力的国际单位是（ D ） A . N ； B. m/s； C. N/kg； D. m/s2。 2、液体的粘性随温度的升高而（ B ） A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。 3、以下关于流体粘性的说法中不正确的是（ D ） Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 粘性是在运动状态下流体 具有抵抗剪切变形速率能力的量度 Ｃ. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用； Ｄ. 流体的粘性随温度的升高而增大。
真空表 A
2m
真空表 A
2m 2m 2m
空气
空气
h=0.6m
2m
油
油
水 B
2m
水 B
9、有一圆柱，其左半部在水的作用下，受有浮力 PZ，问圆柱在该浮力作用下能否绕其中心轴转动 不息，为什么？
P
1. 牛顿内摩擦定律适用的条件是 答案：层流运动，牛顿液体
和
。
2.液体中某点的绝对压强为100kN/m2 ，则该点的相对压强为 _____________kN/m2，真空度为 。 答案：2， 不存在. 3.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。 3. 4.矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点 重合 . 5.三种液体盛有容器中，如图所示的四 条水平面，其中为等压面的是 B—B
7． 已知液体中的流速分布u—h如图所示有三种情况： （a）均匀分布；（b）线性分布；（c）抛物线分布。试定性 画出各种情况下的切应力分布τ—y图。
y y y
o (a)
y
u
o (b)
y
u
o (c)
u
y
=常数
u =常数 =0 o (a)
o
=ky o (c)
(b)
8．绘制图示容器侧壁AB的压强分布图，并注明各关键点的 压强值和相对压强为零的等压面的位置。已知油的容重为 γ=6.86KN/m3，容器上部表压读数为19.62kN/m2。
4、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（ B C E ） 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。 5、静止液体中存在（ A ） Ａ. 压应力； Ｂ. 压应力和拉应力；Ｃ. 压应力和切应力； Ｄ. 压应力 、切应力和拉应力； 6、金属压力表的读数是（ B ） A. 绝对压强 ； B. 相对压强 ； C. 绝对压强加当地大气压 强； D. 相对压强加当地大气压强。
(a)
(b)
(a) (a) 水位上升后的压强分布 对图a来说：总压力及作用点都改变。 图形的面积或体积比未上升时要大，故总压力及作用点都 改变。
(b)
(b)
对图b来说，水位上升前后的压强分布图形的大小没变化， 且为一矩形，其作用点处于闸门的形心处，因闸门的受压 面积为一定值，故其总压力也不变。
6、水的体积弹性系数为1.962 × 10 9 p a ，问压强改变多少时， 它的体积的相对压缩为1%？这个压强相当于多少个工程大 气压？ 解： 因为水的体积弹性系数 K = dp dV
3、有一个容器，上部为油，下部为水， 已知h1=1m，h2=2m，油的重度 。求作用于容器 侧壁AB单位宽度上的作用力及 其作用点。 解：将油与水的作用力分开计算， 然后求总作用力： 油：
γ 0 = 7.84 KN / m3
h1
油
P 1
A
P h2 P 水 2 3
60 0
B
h12 1 h1 1 1 7.84 =γ0 = KN P = γ 0 hc1 × ×1 = γ 0 1 0 2 sin 600 2 3 3 sin 60
dV dp = K V = 9 1.962 × 10 p a
V
1 7 × = 1.962 × 10 p a 100
= 1.962 × 10 9 p a
dV = 1% V
即为压强增值
dp = 1.962 × 10 7 N / m 2 = 1.962 × 10 7 / 9.80 × 10 4 = 200个工程大气压