内容发布更新时间 : 2024/11/2 16:35:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第一章 绪论
1-1．20℃的水2.5m3，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?1V1??2V2 又20℃时，水的密度?1?998.23kg/m3 80℃时，水的密度?2?971.83kg/m3
?V1V12???2.567m93? 2 则增加的体积为?V?V2?V1?0.0679m3 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度
?增加15%，重度?减少10%，问此时动力粘度?增加多少（百分数）？
[解] ??????(1?0.15)?原(1?0.1)?原
?1.035?原?原?1.035?原
????原??1.035?原??原??0.035 原原此时动力粘度?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
u?0.002?g(hy?0.5y2)/?，式中?、?分别为水
的密度和动力粘度，h为水深。试求h?0.5m时
渠底（y=0）处的切应力。 [解] ?dudy?0.002?g(h?y)/? ????dudy?0.002?g(h?y) 当h=0.5m，y=0时
??0.002?1000?9.807(0.5?0)
?9.807Pa
1-4．一底面积为45×50cm2，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。
?
u?
[解] 木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑
mgsin??T??Adudy ??mgsin?5?9.8?sin22.62Au??0.4?0.45?1 0.001??0.1047Pa?s
1-5．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???dudy，定性绘出切应力沿y方向的分布图。 y y u u u u[解]
yy
?= 0?=?0
??
第二章 流体静力学
2-1．一密闭盛水容器如图所示，U形测压计液面高于容器内液面h=1.5m，求容器液面的相对压强。
[解] ?p0?pa??gh
?pe?p0?pa??gh?1000?9.807?1.5?14.7kPa
2-2．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa。压力表中心比A点高0.5m，A点在液面下1.5m。求液面的绝对压强和相对压强。
[解] ?pA??水g(h1?h2)?pB??水银gh2
?pA?pB??水银gh2??水g(h1?h2)?13.6?103?9.8?
2-5．水车的水箱长3m,高1.8m，盛水深1.2m，
[解] pA?p表?0.5?g
以等加速度向前平驶，为使水不溢出，加速度a的允许值是多少？
p0?pA?1.5?g?p表??g?4900?1000?9.8??4900Pa
??p0?pa??4900?98000?93100Pa p02-3．多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为m。试求水面的绝对压强pabs。
[解] 坐标原点取在液面中心，则自由液面方程为： z0??ax gl??1.5m时，z0?1.8?1.2?0.6m，2
[解] 此时水不溢出
gz9.8?0.6p0??水g(3.0?1.4)??汞g(2.5?1.4)??水g(2.5?1.2)?pg(a2.?3?1.20)?? a ? ? 汞??3.92m/s2
x?1.52-6．矩形平板闸门AB一侧挡水。已知长
p0?1.6?水g?1.1?汞g?1.3?水g?pa?1.1?汞g
l=2m，宽b=1m，形心点水深hc=2m，倾角?=45，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门
p0?pa?2.2?汞g?2.9?水g?98000?2.2?13.6?103?9.8?2.9?103?9.8?362.8kPa自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉力。
2-4． 水管A、B两点高差h1=0.2m，U形压差计中水银液面高差h2=0.2m。试求A、B两点的压强差。（22.736N／m2）
当x??
[解] 作用在闸门上的总压力：
P?pcA??ghc?A?1000?9.8?2?2?1?39200N
作
用
点
位
置
：
1?1?23J2yD?yc?c??12?2.946m ?2ycAsin45?2?1sin45?hl22?yA?c????1.828m ?sin?2sin452?T?lcos45??P(yD?yA)
[解] 水平分力：
h3.0Fpx??ghcAx??g?h?b?1000?9.81??3?4422
P(yD?yA)39200?(2.946?1.828) 压力体体积： T???30.99kN??lcos452?cos45h12?h2V?[h(?h)?h]?()
sin45?28sin45?2-7．图示绕铰链O转动的倾角?=60°的自动开
312?32 ?[3?(?3)??3]?()启式矩形闸门，当闸门左侧水深h1=2m，右侧水??sin4528sin45深h2=0.4m时，闸门自动开启，试求铰链至水闸
?1.1629m3下端的距离x。
铅垂分力：
Fpz??gV?1000?9.81?1.1629?11.41kN
合力：
22Fp?Fpx?Fpz?44.1452?11.412?45.595kN
[解] 左侧水作用于闸门的压力： 方向：
hh1Fpz11.41Fp1??ghc1A1??g1??b ???arctan?arctan?14.5? 2sin60Fpx44.145 右侧水作用于闸门的压力：
hh22-9．如图所示容器，上层为空气，中层为
Fp2??ghc2A2??g2??b2sin60??石油?8170Nm3的石油，下层为
1h11h2?Fp1(x?)?F(x?) p2??3sin603sin60?甘油?12N5m530 h1h11h1h2h21h2??g?b(x?)??g?b(x?)2sin60?3sin60?2sin60?的甘油，试求：当测压管中的甘油表面高程为3sin60? 9.14m时压力表的读数。
1h11h22?h12(x?)?h(x?) [解] 设甘油密度为?1，石油密度为?2，做等压2??3sin603sin601210.4面1--1，则有 2?22?(x?)?0.4?(x?)
3sin60?3sin60?p1??1g(?9.14??3.66)?pG??2g(?7.62??3.66)?x?0.795m
5.48?1g?pG?3.96?2g
2-8．一扇形闸门如图所示，宽度b=1.0m，圆心角?=45°，闸门挡水深h=3m，试求水对闸门的
pG?5.48?1g?3.96?2g
作用力及方向
?12.25?5.48?8.17?3.96