流体力学、机械习题及答案

流体力学部分：

1.力按物理性质的不同分类：重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。 2. 力按作用方式分：质量力和面积力。

3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比 4 最常见的质量力有：重力、惯性力。

5 比较重力场（质量力只有重力）中，水和水银所受的单位质量力f水和fA. f水

水银

水银

的大小？

； C. f水>f

水银

； B. f水=f水银； D、不一定。

6 试问自由落体和加速度a向x方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小（fX. fY. fZ）分别为多少？

自由落体：X＝Y=0,Z=0。加速运动：X=-a,Y=0,Z=-g。

7.静止的流体受到哪几种力的作用？理想流体受到哪几种力的作用？

重力与压应力，无法承受剪切力。 重力与压应力，因为无粘性，故无剪切力 8判断：在弯曲断面上，理想流体动压强呈静压强分布特征。 对 错 9 如图所示的密闭容器中，液面压强p0＝9.8kPa，A点压强为49kPa，则B点压强为39.2kPa ,

在液面下的深度为3m 。

10．露天水池水深5m处的相对压强为：

A. 5kPa； B. 49kPa； C. 147kPa； D. 205kPa。 重力作用下静水压强的分布规律，如图2-9所示。

图2-9

11. 仅受重力作用处于静止状态的流体中，任意点对同一基准面的单位势能为一常数，即各点测压管水头相等，位头增高，压头减小。 12. 在均质连通的液体中，水平面必然是等压面

13：仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_b__ A. 随

深度增加而增加； C. 随深度增加而减少； B. 常数； D. 不确定。 14：试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度，测压管水头。（D点闸门关闭，以D点所在的水平面为基准面）

A:测压管高度，测压管水头 B:测压管高度，测压管水头 C:测压管高度，测压管水头 D:测压管高度，测压管水头

A:0m，6m B:2m，6m C:3m，6m D:6m，6m

15：如图2-10所示，

，下述两个静力学方程哪个正确？

图2-10

16.求淡水自由表面下2m 深处的绝对压强和相对压强。 解： 绝对压强：

=1.194标准大气压 相对压强：

标准大气压

17. 设如图2-13所示，hv=2m时，求封闭容器A中的真空值。

图2-13

解：设封闭容器内的绝对压强为pabs，真空值为Pv 。 则： 根据真空值定义：

18： 绝对压强pabs与相对压强p 、真空度pv 、当地大气压pa之间的关系是： A. pabs =p+pv； B. p=pabs+pa C. pv= pa-pabs D. p=pabs+pa

19：金属压力表的读数值是： 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。

20：一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内绝对压强为几米水柱?

A. 2m； C. 8m； B. 1m； D. -2m。

21．相对平衡流体中，质量力除重力外，还受到惯性力的作用。

22 如图2-14所示，一洒水车等加速度a=0.98m/s2向右行驶，求水车内自由表面与水平面间的夹角；若B点在运动前位于水面下深为h=1.0m，距z轴为xB=-１.5m，求洒水车加速运动后该点的静水压强。

解：考虑惯性力与重力在内的单位质量力为 （取原液面中点为坐标原点）

图2-14

X= -a ； Y=0 ；Z= -g

代入式 （2-7）

得： 积分得：

得： C=p0 =0

在自由液面上，有： x=z=0 ；p=p0

代入上式得： Ｂ点的压强为：

自由液面方程为（∵液面上p0=0） ax ＋ gz = 0 即：

23：某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为： A. 65000Pa； B. 55000Pa； C. 35000Pa； D. 165000Pa。

24：什么是等压面？等压面的条件是什么？ 等压面是指流体中压强相等的各点所组成的面。只有重力作用下的等压面应满足的条件是：静止、连通、连续均质流体、同一水平面。

25. 相对平衡的流体的等压面是否为水平面？为什么？什么条件下的等压面是水平面？ 不一定，因为相对平衡的流体存在惯性力，质量力只有重力作用下平衡流体的等压面是水平面。

26. 压力表和测压计上测得的压强是绝对压强还是相对压强？ 相对压强。 27. 盛有液体的敞口容器作自由落体时，容器壁面AB上的压强分布如何？

∴p =const，自由液面上p = 0 ∴p = 0

28. 若人所能承受的最大压力为 1.274MPa（相对压强），则潜水员的极限潜水深度为多少？

潜水员的极限潜水深度为：

则测压管最小长度应该为多少？ 测压管最小长度为1.5m。

29. 如2-1图所示，若测压管水头为1m，压强水头为1.5m，

30. 为什么虹吸管能将水输送到一定的高度？

因为虹吸管内出现了真空。 题2-1图

31：如图所示的密封容器，当已知测压管高出液面

h=1.5m，求液面相对压强p0，用水柱高表示。容器盛的液体是汽油。（

=7.35kN/m3）

A. 1.5m； B. 1.125m； C. 2m； D. 11.5m。

31. 在静止流体中，各点的测压管水头是否相等？在流动流体中是否相等？

相等；均匀流、渐变流中同一断面上各点测压管水头相等，急变流中不相等。 32. 在如图所示的密闭容器上装有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：

A. p1=p2=p3； B. p1>p2>p3； C. p1

33： 在传统实验中，为什么常用水银作U型测压管的工作体？ 1.压缩性小；2.汽化压强低；3.密度大。

34 :一密封水箱如图所示，若水面上的相对压强p0=-44.5kN/m2，求：（1）h值；（2）求水下0.3m处M点的压强，要求分别用绝对压强、相对压强、真空度、水柱高及大气压表示；（3）M点相对于基准面O—O的测压管水头。

流

解 （1）求h值图2-22

列等压面1—1，pN = pR = pa 。以相对压强计算，

（2）求 pM

用相对压强表示：

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