1、第一章习题答案 选择题 （单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（ d） （ a）流体的分子；（ b）流体内的固体颗粒；（ c）几何的点；（ 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。 1.2 作用于流体的质量力包括：（ c） （ a）压力；（ b）摩擦阻力；（ c）重力；（ d）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（ d） （ a） N；（ b） Pa；（ c） kgN/ ；（ d） 2/sm 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（ b） （ a）剪应力和压强；（ b）剪应力和剪应变率；（ c）剪应力和剪应变；（ d）剪应力和流速。 1.5 水
2、的动力黏度随温度的升高：（ b） （ a）增大；（ b）减小；（ c）不变；（ d）不定。 1.6 流体运动黏度 的国际单位是：（ a） （ a） 2/sm ；（ b） 2/mN ；（ c） mkg/ ；（ d） 2/msN 。 1.7 无黏性流体的特征是：（ c） （ a）黏度是常数；（ b）不可压缩；（ c）无黏性 ；（ d）符合 RTp。 1.8 当水的压强增加 1 个大气压时，水的密度增大约为：（ a） （ a） 1/20000；（ b） 1/10000；（ c） 1/4000；（ d） 1/2000。 1.9 水的密度为 1000 3kg/m ， 2L 水的质量和重量是多少？ 解：
3、1 0 0 0 0 .0 0 2 2mV （ kg） 2 9 .8 0 7 1 9 .6 1 4G m g （ N） 答： 2L 水的质量是 2kg， 重量是 19.614N。 1.10 体积为 0.5 3m 的油料，重量为 4410N，试求该油料的密度是多少？ 解： 4 4 1 0 9 . 8 0 7 8 9 9 . 3 5 80 . 5m G gVV （ kg/m3） 答： 该油料的密度是 899.358kg/m3。 1.11 某液体的动力黏度为 0.005 Pas ，其密度为 850 3/kg m ，试求其运动黏度。 解： 60 .0 0 5 5 .8 8 2 1 0850 （ m2/s
4、） 答： 其运动黏度为 65.882 10 m2/s。 1.12 有一底面积为 60cm 40cm 的平板，质量为 5Kg，沿一与水平面成 20角的斜面下滑，平面与斜面之间的油层厚度为 0.6mm，若下滑速度 0.84 /ms，求油的动力黏度 。 UGGTF s0.6mm20解：平板受力如图。 GTNUs沿 s 轴投影，有： sin 20 0GT s in 2 0UT A G 3 2s i n 2 0 5 9 . 8 0 7 s i n 2 0 0 . 6 1 0 5 . 0 1 00 . 6 0 . 4 0 . 8 4G UA （ kgms ） 答： 油的动力黏度 25.0 10 kgms
5、。 1.13 为了进行绝缘处理，将导线从充满绝缘涂料的模具中间拉过。已知导线直径为 0.8mm；涂料的黏度 =0.02Pas ，模具的直径为 0.9mm，长度为 20mm，导线的牵拉速度为50 /ms，试求所需牵拉力。 20 m mUU005mm解： 5 0 1 0 0 00 . 0 2 2 00 . 9 0 . 8 2U （ kN/m2） 330 . 8 1 0 2 0 1 0 2 0 1 . 0 1T d l （ N） 答： 所需牵拉力为 1.01 N。 1.14 一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转 =16 /rads ，锥体与固定壁面间的距离 =1mm，用 =0.1Pas 的润滑油充满间隙
6、，锥底半径 R=0.3m，高 H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。 HR解：选择坐标如图，在 z 处半径为 r 的微元力矩为 dM 。 zxyo3 2 22 2c osr rdz r H RdM dA r dzrH 其中 rzRH 2 2 3 330 2H H R RM z d zHH 3 2 22 R H R 3 2 230 . 1 1 6 0 . 3 0 . 5 0 . 32 1 1 0 39.568 （ Nm ） 答： 作用于圆锥体的阻力矩为 39.568 Nm 。 1.15 活塞加压，缸体内液体的压强为 0.1Mpa 时，体积为 1000 3cm ，压强为 10Mpa 时，体积为 9
7、95 3cm ，试求液体的体积弹性模量。 解： 61 0 0 .1 1 0 9 .9p （ Mpa） 669 9 5 1 0 0 0 1 0 5 1 0V （ m3） 6 9669 .9 1 0 1 .9 8 1 05 1 0 1 0 0 0 1 0pK VV （ pa） 答： 液体的体积弹性模量 91.98 10K pa。 1.16 图示为压力表校正器，器内充满压缩系数为 k =4.75 10-10 Nm/2 的液压油，由手轮丝杠推进活塞加压，已知活塞直径为 1cm，丝杠螺距为 2mm，加压前油的体积为200mL，为使油压达到 20Mpa，手轮要摇多少转？ d解： VVKp 1 0 6 6
8、64 . 7 5 1 0 2 0 0 1 0 2 0 1 0 1 . 9 1 0V K V p （ m3） 设手轮摇动圈数为 n ，则有 24n d l V 622 234 1.9 104 12.101 10 2 10Vn dl 圈 即要摇动 12 圈以上。 答： 手轮要摇 12 转 以上。 1.17 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时，体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱。若系统内水的总体积为 8 3m ，加温前后温差为 50，在其温 度范围内水的膨胀系数 V =0.00051/。求膨胀水箱的最小容积。 散热器锅炉解： V VVT 0 . 0 0 0 5 1 8 5 0 0 . 2
9、0 4VV V T （ m3） 答： 膨胀水箱的最小容积 0.204 m3。 1.18 钢贮罐内装满 10的水，密封加热到 75，在加热增压的温度和压强范围内，水的热膨胀系数 V =4.1 10-4/，体积弹性模量 k =2 109 2/mN ，罐体坚固，假设容积不变，试估算加热后罐壁承受的压强。 解： V VVT 自由膨胀下有：VV TV 又 pKVV 494 . 1 1 0 2 1 0 7 5 1 0 5 3 . 3VVp K K TV （ Mpa） 加热后，钢罐内的压强为 0 53.3p p p Mpa。设 0 0p （表压强）。 答： 加热后罐壁承受的压强是 53.3 Mpa。 1.1
10、9 汽车上路时，轮胎内空气的温度为 20，绝对压强为 395kPa，行驶后轮胎内空气的的温度上升到 50，试求这时的压强。 解：设满足理想气体方程，则有： 1 2 23952 7 3 2 0 2 7 3 5 0V p VpV RT 假设 12VV ，可解得2 3 2 3 3 9 5 4 3 5 .4293pp （ kPa） 答： 这时的 压强为 435.4 kPa。 第二章习题答案 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；（
11、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 absp 与相对压强 p 、真空度 Vp 、当地大气压 ap 之间的关系是：（ c） （ a） absp = p + Vp ；（ b） p = absp + ap ；（ c）
12、Vp = ap - absp ；（ d） p = Vp + Vp 。 2.6 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） 3 2 1水汞（ a） 1p 2p 3p ；（ b） 1p = 2p = 3p ；（ c） 1p 2p 3p ；（ d） 2p 1p 3p 。 2.7 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, Ap - Bp 为：（ b） A Bhp（ a） 13.33kPa；（ b） 12.35kPa；（ c） 9.8kPa；（ d） 6.4kPa。 2.8 露天水池，水深 5 m 处的
13、相对压强为：（ b） （ a） 5kPa；（ 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 Dy 为：（ c） yD3m（ 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；（
14、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，用国际单位制表示是多少 Pa? 解： 1mm 31 0 1 .3 2 5 1 0 1 3 3 .3760 Pa 收缩压： 100 120 mmHg 13.33 kPa 16.00 kPa 舒张压： 60 90 mmHg 8.00 kPa 12.00 kPa 答：用国际单位制表示收缩压： 100 120 mmHg 13.33 kPa 16.00 kPa；舒张压：60 90 mmHg 8.00 kPa 12.00 kPa。 2.13 密闭容器，测压管液面高于容器内液面 h =1.8m，液
15、体的密度为 850kg/m3，求液面压强。 p0h解： 0 8 5 0 9 . 8 0 7 1 . 8aap p g h p 相对压强为： 15.00 kPa。 绝对压强为： 116.33 kPa。 答：液面相对压强为 15.00 kPa，绝对压强为 116.33 kPa。 2.14 密闭容器，压力表的示值为 4900N/m2，压力表中心比 A 点高 0.4m， A 点在水下 1.5m，求水面压强。 p0A1.5 m0.4 m解： 0 1 .1ap p p g 4 9 0 0 1 . 1 1 0 0 0 9 . 8 0 7ap 5.888ap （ kPa） 相对压强为： 5.888 kPa。 绝对压强为： 95.437 kPa。 答：水面相对压强为 5.888 kPa，绝对压强为 95.437 kPa。 2.15 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。 1m1m3m3m3m1m
