水力学闻德荪习题答案第二章.doc

1、选择题（单选题）2.1 静止流体中存在：（a）（a）压应力；（b）压应力和拉应力；（c）压应力和剪应力；（d）压应力、拉应力和剪应力。2.2 相对压强的起算基准是：（c）（a）绝对真空；（b）1 个标准大气压；（c）当地大气压；（d）液面压强。2.3 金属压力表的读值是：（b）（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。2.4 某点的真空度为 65000Pa，当地大气压为 0.1MPa,该点的绝对压强为：（d）（a）65000Pa；（b）55000Pa；（c）35000Pa；（d）165000Pa。2.5 绝对压强 与相对压强 、真空度 、当地大气压

2、 之间的关系是：（c）asppVap（a） = + ；（b） = + ；（c ） = - ；（d） = + 。bVabsVbspV2.6 在密闭容器上装有 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：（c） 水 汞（a） ；（b） = = ；（c） ；（d） 。1p231p231p232p132.7 用 U 形水银压差计测量水管内 A、B 两点的压强差，水银面高差 hp=10cm, - 为：AB（b）ABhp（a）13.33kPa；（b）12.35kPa；（c）9.8kPa；（d）6.4kPa。2.8 露天水池，水深 5 m 处的相对压强为：（ b）（a）5kPa；（

3、b）49kPa；（c）147kPa；（d）205kPa。2.9 垂直放置的矩形平板挡水，水深 3m，静水总压力 P 的作用点到水面的距离 为：Dy（c） y3（a）1.25m；（ b）1.5m；（c）2m ；（d）2.5m。2.10 圆形水桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为：（a）（a）1/2；（b ）1.0；（c）2；（d）3。2.11 在液体中潜体所受浮力的大小：（b）（a）与潜体的密度成正比；（b）与液体的密度成正比；（c）与潜体淹没的深度成正比；（d）与液体表面的压强成反比。2.12 正常成人的血压是收缩压 100120mmHg，舒张压 6090mmHg，用

4、国际单位制表示是多少 Pa?解： mm Pa130.251.76 收缩压： mmHg kPa kPa102:13.6.0:舒张压： mmHg kPa kPa69802答：用国际单位制表示收缩压： mmHg kPa kPa；舒张压：31.mmHg kPa kPa。609:8.2.13 密闭容器，测压管液面高于容器内液面 =1.8m，液体的密度为 850kg/m3，求液面压h强。 p解： 08509.71.8aapghp相对压强为： kPa。1.绝对压强为： kPa。63答：液面相对压强为 kPa，绝对压强为 kPa。6.32.14 密闭容器，压力表的示值为 4900N/m2，压力表中心比 A 点

5、高 0.4m，A 点在水下1.5m， ，求水面压强。p0A1.5m.4解： 01.apg4909.87（kPa）5.8a相对压强为： kPa。绝对压强为： kPa。9.437答：水面相对压强为 kPa，绝对压强为 kPa。95.4372.15 水箱形状如图所示，底部有 4 个支座，试求水箱底面上总压力和 4 个支座的支座反力，并讨论总压力和支座反力不相等的原因。 1m31解：（1）总压力： （kN）435.02ZPApg（2）支反力： 13RW总 水 箱 箱kN98072.96箱 W箱不同之原因：总压力位底面水压力与面积的乘积，为压力体 。而支座反力与水体g重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水

6、的实际体积 。答：水箱底面上总压力是 kN，4 个支座的支座反力是 kN。35. 274.5962.16 盛满水的容器，顶口装有活塞 ，直径 =0.4m，容器底的直径 =1.0m，高AdD=1.8m，如活塞上加力 2520N（包括活塞自重） ，求容器底的压强和总压力。hGh解：（1）容器底的压强：（kPa） （相对压强）2509871.3.064DApghd（2）容器底的总压力：（kN）223.29.14DDPp答：容器底的压强为 kPa，总压力为 kN。37.0696142.17 用多管水银测压计测压，图中标高的单位为 m，试求水面的压强 。0p水3.0p水 1.425汞解： 043.1pg

7、523.014Hg.252.5143.014ag Hgg3. 30.Hgp2.14.6.a （kPa）650答：水面的压强 kPa。p.2.18 盛有水的密闭容器，水面压强为 ，当容器自由下落时，求水中压强分部规律。0pp0g解： 选择坐标系， 轴铅垂朝上。z由欧拉运动方程： 10zpf其中 zfg ，0p即水中压强分布 0p答：水中压强分部规律为 。2.19 圆柱形容器的半径 =15cm，高 =50cm，盛水深 =30cm，若容器以等角速度RHh绕 轴旋转，试求 最大为多少时不致使水从容器中溢出。zhHDz解： 建立随圆柱容器一起转动的坐标系 ， 点在水面最低点。oxyz则有： 0xpfyf

8、0zpf即有： xyzdffdp其中： ； ；zfg22cosxrx22sinyfry故有： pygz220zx20pgr当在自由面时， ，自由面满足020zrg 000pgzph上式说明，对任意点 的压强，依然等于自由面压强 。,xyrz 0pg水 深等压面为旋转、相互平行的抛物面。答： 最大为 18.67rad/s 时不致使水从容器中溢出。2.20 装满油的圆柱形容器，直径 =80cm，油的密度 =801 ，顶盖中心点装有真D3/mkg空表，表的读值为 4900Pa，试求：（1）容器静止时，作用于顶盖上总压力的大小和方向；（2）容器以角速度 =20 旋转时，真空表的读值不变，作用于顶盖上s

9、r/总压力的大小和方向。 解：（1） kPa4.9vap相对压强 kPa.ap（kN ）224.94.90.8.46DPpA负号说明顶盖所受作用力指向下。（2）当 r/s 时，压强分布满足0220pgzxy坐顶中心为坐标原点， 时， kPa,xyz04.9p220APpdgdA220Drd224008Dp24046pD224.80819.0（kN）3.总压力指向上方。答：（1）容器静止时，作用于顶盖上总压力的大小为 kN，方向向下；（2）容器以.46角速度 =20 旋转时，真空表的读值不变，作用于顶盖上总压力为 kN，方向sr/ 3.98指向上方。2.21 绘制题图中 面上的压强分布图。ABh12Ah1B解： gh12