武水-水力学习题解答2水静力学(精.选)
水力学第二版答案
水力学习题答案1 绪 论1.1 ρ=1.359×104 kg/m 3=13590 kg/m 3 ，γ=133.2kPa=1.332×105kN/m 31.2 ν=1.003×10-6m 2/s1.3 dp=2.18×107N/m 21.4 F=184N1.5 u=3.79m/s1.7 μ=0.0721～0.07318N•s/m 2或Pa.s(按内筒半径计算) 2 水静力学2.1 p=38.024kN/m 2 ，h=3.88m2.2 取石油与甘油交界面为等压面，压力表读数为pG （相对压强），则有 122(73)(93)12.5668.17440.82/G G p p K N m γγ+-=-=⨯-⨯=2.3 Pap p A B 68.53=- 2.3 煤气密度=m ρ 1.3kg/m 3，（第二版）2.5 液面相对压强：22.932kPa ，绝对压强：120.932 kPa2.6 A 点相对压强:p=97.784kPa ；（h 2=0.1m ，h 3=0.5m ）2.7 p c =106.1kN/m 2 ，h=0.827m2.8 m 6h 1=，m 456.0h 2=2.9 D=18cm2.10 pv=5.88kPa2.11 (1) ω=18.67 rad/s ， (2) ω=20.87 rad/s ， V=0.00353m 32.15 h=0.6874m2.16 当下游无水，T=157.73kN ；当下游有水，T=80.26kN2.17 门轴高度e=0.833m=56m2.18 P z =630.98kN ，压力体面积：9.198m 2，P x =857.5kN ，P=1064.6kN ，α=36.35°。
2.142.24 P=98kN，静水总压力作用线过圆心。
2.203 水动力学基础3.1 v =0.5u max3.2 （1）从A 断面流向B 断面 （2）hw=1.79m (3) Q =0.106 m 3/s 3.3 .2p m γ=064,.22p z m γ+=264 3.4 Q =12.130 m 3/s3.5 p v =56.589kPa3.72d d =3.10 30.0313/Q m s = ，0.965μ=3.13 H=1.5m3.1476.264R =kN 3.153.976K N , 3.04K N , 5.005K N x y R R R ===，（Q=0.1m3/s ） 3.16 384.01R =kN ，当考虑水头损失时轴向推力会变大3.17 ， 4 液流形态及水头损失311c o s 2Q Q α+=211c o s 2Q Qα-=4.1 层流4.2025.9308N τ=/m 2 4.3 00.095δ=cm4.4 τ0=14.7N/m24.7 0.04λ= 4.8 m h f 033.0038.0==，λ4.9 计算法：λ=0.0223，hf=6.64×10-3m4.10 ζ=0 0.3174.110.025n = 4.12 3.91f h =m5 有压管道中的恒定流5.1 s m Q /027.03=。
《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。
【水力学】题集1~3章答案解析
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 )A.3.75×10-9Pa·sB.2.4×10-3Pa·sC.2.4×105Pa·sD.2.4×109Pa·s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。
水力学(李炜,徐孝平着)武汉水利电力大学出版社课后答案(全)
《水力学》 李炜 徐孝平 主编 2000年6月武汉水利电力大学出版社 共12章 全部习题的解答第一章1-1 解:,103003.133m kg g ==ρ比重3094.10,03.1m kN s ==γ1-2 解:sm m S N g m kg m N g /10003.19789/10002.18.9,88.9988.9/9789262332--⨯=⋅⨯⨯=⋅=====γμρμνγρ以上为水，以下为空气254/10089.18.91015.082.11m S N g ⋅⨯=⨯⨯===--νγρνμ1-3 解:Pa vd Kdp 791019.2%)1(1019.2⨯=-⨯⨯-=-=ν1-4 解:①用工程单位制：)/(18.698.9/678)/(67810/678.04233m kgfs g m kgf v G ======-γργ②用国单位制：（SI 制）：)(678)(4.66448.933m kg g m N kgf N ===⨯=γργγ1-5 解:流速梯度)s 1(1075.3104.05.1u dy du 33⨯=⨯=δ=- 切应力Pa 1075.31075.31.0u23⨯=⨯⨯=δμ=τ 活塞所受的摩擦阻力N dl A F 38.2616.014.014.31075.32=⨯⨯⨯⨯===τπτ 1-6解:作用在侧壁上粘性切力产生的力矩SPa 072.03.68905.43.68M 3.68)003.02.01(104.02.014.32)1r (h r 2r dy du A M 22⋅===μ∴μ=+⨯μ⨯⨯⨯⨯=+δμωπ=⋅μ=1-7解:设;2c By Ay u ++=①根据实际流体的无滑移现象，当y=0时u=0 0=∴C （第三个常数项为零）;②∵y=0.04m 时，u=1m/s则有 1=A ×0.042+B ×0.04; ③E 点的流体切应力为零，有02=+=B Ay dydu，则由联立方程求得⎩⎨⎧=+=+008.0104.00016.0B A B A 解得：⎩⎨⎧=-=50625B A2(1000100.16⨯⨯⨯=⋅⋅==-dydu dy du ρυμτAy+B ）=1×10-3（-1250y+50） 当y=0处，τ=5×10-2 Pa 当y=0.02处，τ=2.5×10-2 Pa 当y=0.04处，τ=0 Pa1-8解:离心力（惯性离心力）rr m r u m F C =⋅==222ω以题1-8图（p.14）表示的应力θ角是x 则有重力方向的质量力;g f z -=水平方向质量力分别为：;cos 2θωr f x = f2-1解：设加水后左边水银面下降Δh①设容器空着时,左边水注为h, 则有水银水银h h γγ=h=13.6×0.6×sin30°=4.08(m) ②容器充满水后()()[h ︒∆+=∆++30sin h 0.608.40.3?水银γγ 7.08+Δh=13.6 (0.3+1.5Δh) Δh=0.155(m)读数l =0.6+0.155+0.155/sin30°=1.065(m) 2-2解：a A B kp h s h s h h p p 412.973.08.09.015.08.98.0)15.030.0(8.998)(112221=⨯⨯+⨯⨯++-=+++-=γγγ 2-3解：)(126)(26.18.06.1322.058.98.08.98.0)2025(8.96.1322.011cm m h h ==⨯-=⨯=⨯⨯-+⨯⨯-得由)(8.600)(008.6526.18.08.9)1520(8.926.18.98.022cm m h h ==+⨯==-⨯+⨯⨯由)(9.80)(809.08.96.13)1015008.6(8.9cm m h h ==⨯=-+⨯由2-4解：2211''h h γγγγγγ-=- 212211'h h h h ++=γγγ 2-5解：设大气压强为10m 水柱相对压强)(1960098002a A p p -=⨯-= )(2450098005.2a B p p =⨯= )(2940098003a o p p -=⨯-= 绝对压强)(7840098008a A p p =⨯=绝)(12250098005.12aB p p =⨯=绝 )(6360098007a o p p =⨯=绝 m y 3=2-6解：g h H H h g )12水空气煤气水（）（ρρρρ+=+)/(53.0201.0115.0100028.1312m kg H h h =-⨯-=--=水空气煤气ρρρ 2-7解：)(796.362)9.22.26.13(8.998)6.13.1(8.9)1.11.1(8.96.1398))1321234a a kp h H h h h h h h p p =-⨯⨯+=+-+⨯+=-+---+-+=（（水水银γγ2-8解：设A 杯水位下降ΔH ，则B 杯水位上升ΔH ，ΔH =1005052212h h h dd =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 2211gH gH ρρ=)()(222111h H H g p h H H g p -∆++=-∆-+ρρ)(6.156)()(212121a p gh H g p p p =-+∆+=-=∆ρρρρ 2-9解：（1）)(523121m h h z A =+=+= )(321m h z B == 水柱）m p A (310)17.0(1-=⨯-=γ水柱）m p B (1231-=+-=γ水柱）（m P z A A 2351=-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+γ水柱）（m P z B B 2131=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γ (2))(212m h z A ==01=B z水柱）m p A (31-=γ 水柱）m p B (11-=γ水柱）m (1P z P z 2B B 2A A -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γγ 图略。
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。
已测得厶h=0.3m ,hι=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？V 7.0■■亠石油\7J.O题2-2图12250N∕m3的甘油，求当测压管中的甘油表面高程为2-3 如图所示比压计，已知水银柱高差hι=0.53m，A、B两容器高差h2=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:l h1∙2h22-2 一容器如图所示，上层为空气，中层为容重8170N∕m3的石油，下层为容重9.0m时压力表G的读数。
h i ■ h22-5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 , hι=2.8m ,h∑=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'o=86.5kN/m2。
右管水面与大气相接触。
已知h°=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，右侧装一知容器中心A点的相对压强为0.6个大气压，h=0.2m ,求h i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F I=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。
H=0.7m，hι=0.3m，h2=0.5m，U形水银测压管，已题2-6 &|2-11 有一圆柱形容器，直径D=30cm ,高H=50cm ,水深h=30cm。
水力学各章习题..
第1章绪论一、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：（）A . N ；B. m/s；C. N/kg；D. m/s2。
4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（）Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率；C. 切应力和剪切变形。
5．水的粘性随温度的升高而（）A . 增大；B. 减小；C. 不变；D，无关。
6．气体的粘性随温度的升高而（）A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；D，无关。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是（）Ａ. m2/s ；B. N/m2；C. kg/m ；D. N·s/ｍ28．理想流体的特征是（）Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT。
9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为（）Ａ. 200001；Ｂ. 100001；Ｃ. 40001。
10．水力学中，单位质量力是指作用在（）Ａ. 单位面积液体上的质量力；Ｂ. 单位体积液体上的质量力；Ｃ. 单位质量液体上的质量力；Ｄ. 单位重量液体上的质量力。
11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是（）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。
12．已知液体中的流速分布µ－y Ａ.τ＝０；Ｂ.τ＝常数； Ｃ. τ＝ky 13 Ａ. 液体微团比液体质点大；Ｂ. Ｃ. 14．液体的汽化压强随温度升高而（ Ａ. 增大； Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；15．水力学研究中，为简化分析推理， Ａ. 牛顿液体模型； Ｂ. 体模型；Ｅ. 连续介质模型。
武大水力学习题集答案
27、
28、解:
29、
30、
h
=
p ρg
=
2.00H 2O
31、 P = 1937.9 N 35、（1）
32、 h = 0.663 m
33、 a =4.9 m/s2 34、 h=3.759 m
(2) Px == 15.68 kN ； Pz = 33.58 kN ； P =
P2 x
+
P2 z
= 37.06
T＝μ ( u + Δ ) A ; 14、ρ=1030Kg/m3 ,
x Δ−x
15、ρ=998.88Kg/m3, ν =μ/ρ=1.003-6m2/s，空气的μ=1.809×10-5N S/m2 ；16、 dp=2.19×107Pa 17、 γ =678(Kg/m3)=6644.4(N/m3), ρ=69.18(Kgf s2/m4)=678(Kg/m3)； 18、 F=26.38 N 19、
2-31 γ 2= γ 1V/(V-Ah)
2-32 θ=5.3°
第三章 水动力学基础
1、 ( √ ) 2、( × ) 3、 ( × ) 4、 ( √ ) 5、 ( × ) 6、(×) 7、(×) 8、(√) 9、 (×) 10、(√)
11、(√) 12、(√) 13、(×) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 17、(√) 18、(3) 19、(2) 20、
ρg
方向向下
68、 h V3 = 5.33 mH2O ； 69、 q v = 0.031 m3／s =31 l／s 70、(1) q vmax = 0.0234 m3／s = 23.4 l／s ； h max = 5.9 m (2) p 2 = − 4.526 mH2O
国开作业水力学(B)-第2章 水静力学（13分）38参考（含答案）
题目：静止液体中同一点各方向的静水压强（）。
选项A：铅直方向数值为最大选项B：大小相等选项C：仅水平方向数值相等选项D：大小不等答案：大小相等题目：液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（）。
选项A：任意曲面选项B：斜平面选项C：水平面选项D：旋转抛物面答案：水平面题目：液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（）。
选项A：12 kN/m2选项B：-10kN/m2选项C：-12 kN/m2选项D：10 kN/m2答案：-10kN/m2题目：在静止液体中，作用在表面上的压强变化，必将均匀不变地传到液体中的各个部分，这就是______原理。
（）选项A：阿基米德原理选项B：能量守恒原理选项C：连通器原理选项D：帕斯卡原理答案：帕斯卡原理题目：某点存在真空时，下列说法正确的是_______。
（）选项A：该点的绝对压强为负值选项B：该点的绝对压强为正值选项C：该点的相对压强为正值选项D：该点的相对压强为负值答案：该点的绝对压强为正值, 该点的相对压强为负值题目：关于等压面，下列说法正确的是_______。
（）选项A：等压面与质量力正交选项B：在平衡液体中等压面即是等势面选项C：液体中压强相等的点相连所组成的面选项D：两种不相混的平衡液体的分界面必然是等压面答案：在平衡液体中等压面即是等势面, 等压面与质量力正交, 两种不相混的平衡液体的分界面必然是等压面, 液体中压强相等的点相连所组成的面题目：压强的表示方法有________。
（）选项A：工程大气压单位选项B：液柱高度单位选项C：应力单位选项D：应变单位答案：应力单位, 工程大气压单位, 液柱高度单位题目：质量力只有重力时，静止液体内任何点的测压管水头等于常数。
（）选项A：对选项B：错。
《水力学》第一章：水静力学
• 1-6 一U形差压计如图题16所示，下端为横截面积等 于a的玻璃管，顶端为横截 面积A=50a的圆筒，左支 内盛水(γw=9800N／m3)， 右支内盛油（γ0 =9310N／ m3），左右支顶端与欲测 压差处相接。当p1=p2时， 右支管内的油水交界面在xx水平面处，试计算右支管 内油水交界面下降25cm时 ，（p2-p1）为若干？
• 1－13解：
设水体作用在闸门上的静水压力为FP
FP＝b
h1 10 Lsin 8.2613m
h2 10m
1 2
(
gh1
gh2
)
161.065m2
FP＝b 402.662KN
• 设闸门重力分为对斜面的压力F1和沿斜面向下的 力F2
F1 cos G 0.4814KN
F2 sin G 1.7966KN
• 1－6解： • 设当P1=P2时左边液面到交界面的垂距为h1，右
边液面到交界面的垂距为h2
得 水 gh1 油gh2
• 当交界面下降25cm后 • 因为粗细管面积比为50：1，当细管下降25cm时
左边粗管上升0.5cm，右边粗管下降0.5cm
得 水g（h1 0.255） P 油g（h2 0.245）
P＝水g 0.255－油g 0.245＝218.05Pa
1-8 一容器内盛有密度为ρ=930kg/m3的液体，该容器长 L=1.5m，宽1.2m，液体深度h为0.9米。试计算下述情况下
液体作用于容器底部的总压力，并绘出容器侧壁及底部的
压强分布图？ （1）容器以等加速度9.8m/s2垂直向上运动； （2）容器以9.8m/s2的等加速度垂直向下运动。
• 1－15解：作用在闸门上的总压力P若作用在转动 轴0－0上，闸门不会翻转，若水位增高，总压力 增大，作用点将提高，这样翻转门就会自动打开 ，所以求出作用点距闸底的距离，即为0－0转轴 应放的位置
武大水力学答案
第一章 导 论1、( √ )2、( × )3、( × )4、( 1 )5、( 2 )6、等于；相同；相反。
7、L/T 2 ；L 2/T ；M/LT 或FT/L 2。
8、变形； 弹性。
9、直线； 渠底。
10、连续介质。
11、相反；相同。
12、解：等速直线运动；F ∑=mgsin θ－τA=0 ; sin θ=135512522=+； A =0.40×0.45 ; τ =μd d u y =μu δ ； μ=m g A u sin θδ=0.1047 Pa ·s ；ν=μρ=1.102×10-4m 2/s 13、解：切应力分别为：（薄板上下表面）τ上＝μ（du dy ）上 ＝μu x τ下＝μ（du dy ）下=μu x ∆- 薄板所受切应力 τ＝τ上＋τ下＝μ(x u +)x -∆∆ 则薄板所受切力 T ＝τA ＝μ(x u +)x-∆∆A第二章 水静力学1、 ( ⨯ )2、( ⨯ )3、( ⨯ )4、( ⨯ )5、( ⨯ )6、( √ )7、( ⨯ )8、( ⨯ )9、( ⨯ ) 10、( √ )11、( 3 ) 12、( 3 ) 13、( 4 ) 14、( 3 ) 15、 ( 4 )16、( 2 ) 17、( 4 ) 18、( 2 ) 19、( 1 ) 20、( 2 )21、单位重量液体的总势能 22、单位重量液体的位置势能；单位重量液体的压强势能 。
23、0 ; 当地大气压强。
24、0.1 。
26、解:27、解：28、解:29、解：30、解: h p g==ρ200.H O 232、解: h p p g=-a 0ρ= 0.663 m33、解：此时自由液面（等压面）是与水平面夹角为θ 的斜面， 将X ＝－a ,Y=0 ,Z=-g 代入欧拉方程dp=ρρ()(())X x Y y Z z a x g z d d d d d ++=-+-积分有 p =-++ρ()ax gz C在自由面上 p =0 ax gz C +=则 tan θ =a g h l = a h lg ==4.9 m/s 234、解: 先求出静水总压力P gh 1212=ρ P ghL gL 22=+ρρsin 30︒L将 P 1，P 2对A 点求矩有222223121L g ghL h gh ρρρ+=⨯sin 30︒23L 化简得 h h ()212-=8解此方程 h=3.759 m35、解:（1）(2) P gh g h h R g h h Rb x =+--+-122112121[()()]ρρρ =15.68 kNP gh Rb g h h Rb R b g z =+-+ρρπρ11212234() =33.58 kNP P P =+=x z 2237.06 kNθ==arctanz x P P 64.97︒36、解: 液体是质量力为 Z X Y =-+==(),g a 0代入公式 d d p g a z =-+ρ()积分 p g a z c =-++ρ()z h =1 时 , p p =a ,, 代入方程则 c p g a h z p g a gh =++-=++a a ρρ()()()11 其中: h h z =-1，为任一点处的水深;g 为重力加速度。
水力学水静力学
1-8 一容器内盛有密度为ρ=930kg/m3的液体，该容器长 L=1.5m，宽1.2m，液体深度h为0.9米。试计算下述情况下 液体作用于容器底部的总压力，并绘出容器侧壁及底部的 压强分布图？
（1）容器以等加速度9.8m/s2垂直向上运动； （2）容器以9.8m/s2的等加速度垂直向下运动。
F拉 F2 （FP F1) f 142.897KN
1-14 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a为60°，hl为1.0m，h2为1.73m，若不计门轴 摩擦，在门的B端用铅垂方向钢索起吊。试求：（1） 当下游无水，即h3为0时启动闸门所需的拉力T；（2） 当下游有水，h3为h2时启动所需的拉力T。
解：（1）当容器旋转时，边壁最高点水深比静止液面高 1 2R 2 ;
2 2g
中心最低点比静止液面低 1 2R 2 ，所以有：
2 2g
1 2R2 2D2
0.3 0.225
2 2g 16g
1 16 0.075g 34.3rad / s
D
（2）当 34.3rad / s 时，
Z0
H
1 2
2R2
h＝ 1gh1 2 gh2 ＝4.28m g
1-4 在盛满水的容器 盖上，加上6154N的 荷载G（包括盖重）， 若盖与容器侧壁完全 密合，
试求A、B、C、D各 点的相对静水压强 （尺寸见图）。
1－4解：
荷载G作用在AB液面上
得
PA
PB
F S
G ＝7.8355KPa S
C点和D点的压强相等 由巴斯加原理有：
PC PD
《水力学》作业题参考答案 ppt课件
a z u tz u x u x z u y u y z u z u z z 0 x y 3 1 3 x y 3 2 3 x y 3
ax1,2,31 31241 3 6 （ m /s2） ay1,2,31 325332 （ m/s2）
1 hp
d12 2g 0.22 2 9.807
其中： 0.95； K
4
d1 d2
4
1
4
0.2 0.1
4
1
0.0359
hp 0.15 （m）
d1
d2
hp
Q K
Hg 油
1 hp
K
Hg 水
水 油
1 hp
0.95 0.0359
13.6
1000 850
1
0.15
-8-
《水力学》作业题参考答案
1、密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa。压力 表中心比A点高0.4m，A点在液面下1.5m。求液 面绝对压强。
解：p0 pa p1.1g
pa 49001.110009.81 pa 5.89 （kPa）
相对压强为： -5.89（kPa）
绝对压强为： 98-5.89=92.11（kPa）
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， 水流动，此时，从1-1到2-2列能量方程
z1p 12 v1 g 2 z2p 22 v2 g 2 hw12
式中 z1p9.2 81 072.14m ,p10,2 v1 g 20
水力学(2)水静力学
金溪
水力学
2.1 静水压强及其特性
第 二 章 水 静 力 学
一、定义 水静力学：研究液体处于静止状态下的平衡规律和液体与 固体边界间的作用力及其在工程中的应用。 二、核心问题 所谓静止包含两种情况：绝对静止、相对静止。 绝对静止：液体与地球之间没有相对运动，液体内部质点之 间没有相对运动。 相对静止：液体与地球之间存在相对运动，液体与容器之间 没有相对运动，液体质点之间不存在相对运动。
绝对静止 V=0,a=0 相对静止 V ≠ 0,a恒定且不为0 相对静止 V ≠ 0,a =0
2.1 静水压强及其特性
第 二 章 水 静 力 学
三、本章基本内容 水静力学的核心问题是根据平衡条件来求 得静水压强在空间的分布规律，进而确定 静水压力的方向、大小和作用点。
平衡条件：受力的平衡 压强分布规律：水静力学基本方程 压力的求解：方向、大小、作用点
sin J x sin yc A
Jx yc A
Jx= JC＋yC2A，
★ yD＞ yC ，即D点一般 在C点的下面。
Jc yc yc A
2.6 作用在平面壁上的静水总压力
第 二 章 水 静 力 学
2.6 作用在平面壁上的静水总压力
例2-4
第 二 章 水 静 力 学
同一静止液体中，不论哪一点 z+p/r总是常数。（能量守恒）
2.2 重力作用下静水压强的分布规律
2.2.2 静水压强基本方程的另一种形式及意义
第 二 章 一、几何意义和水力学意义 1. z —位置水头（计算点位置高度） 2. p/r —压强水头（压强高度或测压管高度） 3. z+p/r —测压管水头 4. z＋p/r＝C—静止液体中各点 位置高度与压强高度之和不变
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。
水力学课后习题详解
冲击损失
水流在高速流动中，由于 水流的剧烈波动、水流的 分离和再附着等过程所引 起的水头损失。
水头损失的计算方法
伯诺里方程法
利用伯诺里方程计算沿程水头损失，该方法适用于计算均 匀流动的水管中的水头损失。
尼古拉兹实验曲线法
根据尼古拉兹实验结果，绘制出的沿程阻力系数与雷诺数 的关系曲线，通过查表和曲线拟合计算沿程水头损失。
静水压强具有方向性，其方向垂直于 作用面，并指向作用面内。
静水压强的基本规律
静水压强分布规律
在同一深度处，各点所受的静水压强相等。
静水压强与深度关系
随着深度的增加，静水压强逐渐增大。
静水压强与液体密度关系
在相同深度和重力加速度条件下，液体密度越大，所受的静水压强 越大。
静水压强的计算公式
1 2 3
使用减小阻力的材料
选择具有较小阻力的材料可以 降低流体流动的阻力。
04
水头损失
水头损失的类型
01
02
03
沿程水头损失
水流在管道、渠道等直线 型流动中，由于水流与边 界壁面的摩擦和黏性阻力 所引起的水头损失。
局部水头损失
水流在流经管道的弯头、 阀门、扩散管等局部构件 时，由于流速分布的急剧 变化而引起的水头损失。
解答
首先，我们需要计算孔口的面积，使用公式$A = pi r^2$，其中$r$是孔的半径。然后，我们需要计算每秒流出 的水量，使用公式$Q = A times v$，其中$v$是水流速度。最后，我们用总水量除以每秒流出的水量，得到所 需时间。
习题二解答
问题
一个水坝的横截面是一个梯形，上底为6米，下底为12米，高为30米。当水坝内蓄满水时，水的深度 为20米。求水对坝底的压强和压力。
水力学课后计算题及答案解析
水力学课后计算题及答案第一章 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yuAT 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。
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
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
308001960036450ntgp27作用在曲面壁上的静水总压力第一二章习题课1图示一直立煤气管道在底部的测压管中测的水柱高差高处的测压管中测的水柱高差对直立煤气管道中的煤气而言不同高程的大气压强不能看成常数设点2的大气压强值为一直径d600mm高度h500mm的圆柱形容器其中盛水深度h01m容器顶盖中心有一小孔与大气相通
解： 取坐标如图所示， 由于容器有顶盖，故旋转时液面不能自由升高。 根据液面分界面与容器底相切的条件，旋转时液面形成的抛 物线旋转体的顶部与容器底的o点相切。 所以此旋转体的高为
H 0.5m ，设其底的直径为d。
⑴ 求容器旋转速度ω （a） 旋转前后的油液的体积保持不变，可求出d 1 转前： V1 D 2 H1 V2 d 2 H 转后： 2 4 4 由
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2-1解：设加水后左边水银面下降Δh① 设容器空着时,左边水注为水银水银h h γγ=13.6×0.6×30°=4.08(m) ② 容器充满水后()()[h ︒∆+=∆++30sin h 0.608.40.3?水银γγ 7.08+Δ13.6 (0.3+1.5Δh) Δ0.155(m)读数l =0.6+0.155+0.15530°=1.065(m) 2-2解：aA B kp h s h s h h p p 412.973.08.09.015.08.98.0)15.030.0(8.998)(112221=⨯⨯+⨯⨯++-=+++-=γγγ 2-3解：)(126)(26.18.06.1322.058.98.08.98.0)2025(8.96.1322.011cm m h h ==⨯-=⨯=⨯⨯-+⨯⨯-得由)(8.600)(008.6526.18.08.9)1520(8.926.18.98.022cm m h h ==+⨯==-⨯+⨯⨯由)(9.80)(809.08.96.13)1015008.6(8.9cm m h h ==⨯=-+⨯由2-4解：2211''h h γγγγγγ-=- 212211'h h h h ++=γγγ2-5解：设大气压强为10m 水柱相对压强)(1960098002aAp p -=⨯-= )(2450098005.2aBp p =⨯= )(2940098003aop p -=⨯-=绝对压强)(7840098008a A p p =⨯=绝)(12250098005.12a B p p=⨯=绝)(6360098007a o p p =⨯=绝m y 3=2-6解：g h H H h g )12水空气煤气水（）（ρρρρ+=+)/(53.0201.0115.0100028.1312m kg H h h =-⨯-=--=水空气煤气ρρρ 2-7解：)(796.362)9.22.26.13(8.998)6.13.1(8.9)1.11.1(8.96.1398))1321234a a kp h H h h h h h h p p =-⨯⨯+=+-+⨯+=-+---+-+=（（水水银γγ2-8解：设A 杯水位下降ΔH ，则B杯水位上升ΔH ，Δ1005052212h h h d d =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 2211gH gH ρρ=)()(222111h H H g p h H H g p -∆++=-∆-+ρρ)(6.156)()(212121a p gh H g p p p =-+∆+=-=∆ρρρρ2-9解：（1）)(523121m h h z A =+=+= )(321m h z B ==水柱）m p A (310)17.0(1-=⨯-=γ水柱）m p B (1231-=+-=γ水柱）（m P z A A 2351=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γ水柱）（m P z B B 2131=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γ(2))(212m h z A ==01=B z水柱）m p A (31-=γ 水柱）m p B (11-=γ水柱）m (1P z P z 2B B 2A A -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+γγ 图略。
2-10解：101325+1.03×9800（0.35）=0.84×13.6×9800+0.70×13.6×9800 9.95(m)2-11解： 小活塞上受力15752a ab F F +=+=活塞下部压强2222144d F d Fp ππ==8824905522F F dd ==2-12解：支承力容器水G GF +=()N (3989.13.04.08.049800980b d a D 4g 2222=⎢⎣⎡⨯+⨯=++=ππρ）（2-13解：拉力为)(991930cos 21321411416.3980030cos 32130cos 32cos 232N R R g R R g G P F n =⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯+⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛︒+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛︒+=+=πρππρα水切力为F τ)N (1283218132980030sin 3R 2g sin G F 3=⨯⨯⨯===︒ππρατ水2-14解：将坐标原点取在自由表面中心点，则自由液面方程为由题意 5 时，1 将其代入上式得)s /m (96.158.9x gz a 2==-= 当车被密封时，前后等压面铅直高度差为108.95.3⨯=∆-=∆x ga z)Kp (2.32108.95.38.992.0z g p a =⨯⨯⨯=∆=∆ρ （后部大于前部） 2-15解： 自由液面方程 0 将l x -= )(3221h hz -= 代入得0)(3221=-⨯--h h g allh h g a 3)(221-=2-16解：)s /m (9.4a 2= 时， ())kP (8.929.4h a g p a =⨯=⋅-=ρ底)s /m (8.9a 2= 时， 底部相对压强为零水刚好不溢出时，有 ()b D b a D 442122ππ=+⨯2-18解：gx z 222ω=由边界条件1m, 2m . 得 g2z 2ω=，)s /1(62.626.19xgz 2=⨯==ω自由液面方程22x z = 可求得 0.5m 时, 0.5m .由于是小管，每个管内不考虑液面高度差，于是由液体体积守恒，得()25.02522+=r h r ππ )(1m h =2-19解：()())(354.01.035.06.19160752222221222m x x g z =-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=-=∆πω 2-20解：以旋转轴处假想的自由液面位置为坐标原点，则自由液面方程为,222gx z ω=由此可得旋转轴处比A 点的自由液面高度低()gg gH 824164230sin 10.822=⨯=︒⨯⨯=)(487830cos 1N g g p B =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-︒⨯=ρ )(1697430cos 2N g p C =︒⨯=ρ 2-21解： 绘图 略闸门开启时，水压力绕O 轴的力矩和恰好为零。
于是有⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯ααγααγsin 31sin 21sin 131sin 21h x h h x H h ()()3322sin 31h H h H x -=-α())(80.04.0260sin 34.02)(sin 322332233m h H h H x =-⨯︒⨯-=--=α 2-23解：)(692.76949804100421010222kN d d g d d g P =⨯=≈⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯=ππρπρ2-24解：)(263.10241212181232243332kN g d g d d d g F =⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πρπρππρ 2-25 绘图 略2-26解：())(678.28.55.7)8.48.5(5.722222222m H R h H R BC =----=----=︒=-=--=----435.78.5cos 5.71cos cos cos 1111R H R h H α 压力体体积4.621sin 2136022⨯⎪⎭⎫⎝⎛⋅+-=h BC R RV ααπ)(463.534.68.4678.22143sin 5.721360435.7322m =⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+︒⨯-⨯=π)(5.892)(53.7224.68.428.92)(94.523463.538.92222kN p p P kN b h P kN V P z x x z =+==⨯⨯===⨯==γγ水平方向)(78.10845cos 42.05.045sin 4220N g D gH P x =︒⨯⨯⨯⨯=︒⨯=πρπρ=22P z ρ ⎝⎛=204D gπρ)(36.112.04N g=⎝⎛=πρP =2-28球重 w()⎪⎭⎫⎝⎛--+=212244H H d h d V P z ππγ球水()⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=21234215.0348.9H H h d ππ 由 WPz= 得⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯4215.0348.9215.0343.8333πππ()(69.28.93.83215.0348.9100413h =-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=2-29解： 压力体如右图(3.06.03.038.068.04222P z ⎢⎣⎡++⨯-⨯⨯=ππγ（方向向下）2-30解： ① 铅直面剖分d d d d P x 23484232 ⎝⎛==⨯=πγπγπγW P z 21=W pp P zyx21432222=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=② 水平剖分作用于上半球的力比下半球上的力恰好小一个球的水重 上半球上的力Wd d d P 412322432=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=ππγ上 ； WW W P4541=+=下； 5=上下P P2-31解：设重度计为G ，则应有 )(21Ah V V G -==γγ Ahv v-=12γγ2-32解：船与起重机合重为)(10206.121060100507N h w L G ⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯=γ)(10211.150********.177N T G P z ⨯=+⨯=+=浮力惯性矩 L W J3121=空 半经为：)(5.3)(17.421210121230m e m W Lh LW V J =>=⨯===ρ 稳定平衡 )(67.05.317.4m e m =-=-=ρ吊重物时，对M 点列力矩平衡方程有θθsin cos ⋅⋅=⋅⋅m G S T 0928.067.010206.115500007=⨯⨯⨯=⋅⋅=mG ST tg θ ︒=30.5θ最新文件 仅供参考 已改成word 文本 。
方便更改。