第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念，流体质点是指：（a ）流体的分子；（b ）流体的固体颗粒；（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。

解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。

（d ）【1.2】 与牛顿摩擦定律直接相关的因素是：（a ）切应力和压强；（b ）切应力和剪切变形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。

解：牛顿摩擦定律是d d v y τμ=，而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ，故d d t γτμ=。

（b ）【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是：（a ）m 2/s ；（b ）N/m 2；（c ）kg/m ；（d ）N·s/m 2。

解：流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。

（a ）【1.4】 理想流体的特征是：（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RTp =ρ。

解：不考虑黏性的流体称为理想流体。

（c ）【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ）1/20 000；（b ）1/1 000；（c ）1/4 000；（d ）1/2 000。

解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。

（a ）【1.6】 从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（a ）能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c ）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。

解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切应力。

（c ）【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（a ）汽油；（b ）纸浆；（c ）血液；（d ）沥青。

解：满足牛顿摩擦定律的流体称为牛顿流体。

（a ）【1.8】 15C 时空气和水的运动黏度6215.210m /s υ-=⨯空气，621.14610m /s υ-=⨯水，这说明：在运动中（a ）空气比水的黏性力大；（b ）空气比水的黏性力小；（c ）空气与水的黏性力接近；（d ）不能直接比较。

解：空气的运动黏度比水大近10倍，但由于水的密度是空气的近800倍，因此水的黏度反而比空气大近50倍，而黏性力除了同流体的黏度有关，还和速度梯度有关，因此它们不能直接比较。

（d ）【1.9】 液体的黏性主要来自于液体：（a ）分子热运动；（b ）分子间聚力；（c ）易变形性；（d ）抗拒变形的能力。

解：液体的黏性主要由分子聚力决定。

（b ）第2章 流体静力学选择题：【2.1】 相对压强的起算基准是：（a ）绝对真空；（b ）1个标准大气压；（c ）当地大气压；（d ）液面压强。

解：相对压强是绝对压强和当地大气压之差。

（c ）【2.2】 金属压力表的读值是：（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。

解：金属压力表的读数值是相对压强。

（b ）【2.3】 某点的真空压强为65 000Pa ，当地大气压为0.1MPa ，该点的绝对压强为：（a ）65 000 Pa ；（b ）55 000 Pa ；（c ）35 000 Pa ；（d ）165 000 Pa 。

解：真空压强是当相对压强为负值时它的绝对值。

故该点的绝对压强64ab 0.110 6.51035 000Pa p =⨯-⨯=。

（c ） 【2.4】 绝对压强ab p 与相对压强p 、真空压强v p 、当地大气压a p 之间的关系是：（a ）ab v p p p =+；（b ）ab a p p p =+；（c ）v ab a p p p =-；（d ）v a p p p +=。

解：绝对压强－当地大气压＝相对压强，当相对压强为负值时，其绝对值即为真空压强。

即ab a v p p p p -==-，故ab v a p p p =-。

（c ）【2.5】 在封闭容器上装有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 ）p 1>p ２> p 3；（b ）p 1=p ２= p 3；（c ）p 1<p ２< p 3；（d ）p 2<p 1<p 3。

解：设该封闭容器气体压强为0p ，则20p p =，显然32p p >，而21Hg p h p h γγ+=+气体，显然12p p <。

（c ）【2.6】 用Ｕ形水银压差计测量水管Ａ、Ｂ两点的压强差，水银面高度h p ＝10cm ，p A -p B 为：（a ）13.33kPa ；（b ）12.35kPa ；（c ）9.8kPa ；（d ）6.4kPa 。

解：由于222H O H O H O Hg A p B p p h h p h h γγγγ++=++ 故2Hg H O () (13.61)9 8070.112.35kPaA B p p p h γγ-=-=-⨯⨯=。

（b ） 【2.7】在液体中潜体所受浮力的大小：（a ）与潜体的密度成正比；（b ）与液体的密度成正比；（c ）与潜体的淹没深度成正比；（d ）与液体表面的压强成反比。

解：根据阿基米德原理，浮力的大小等于该物体所排开液体的重量，故浮力的大小与液体的密度成正比。

（b ）【2.8】 静止流场中的压强分布规律：（a ）仅适用于不可压缩流体；（b ）仅适用于理想流体；（c ）仅适用于粘性流体；（d ）既适用于理想流体，也适用于粘性流体。

解：由于静止流场均可作为理想流体，因此其压强分布规律既适用于理想流体，也适用于粘性流体。

（d ）【2.9】 静水中斜置平面壁的形心淹深C h 与压力中心淹深D h 的关系为C h D h ：（a ）大于；（b ）等于；（c ）小于；（d ）无规律。

解：由于平壁上的压强随着水深的增加而增加，因此压力中心淹深h D 要比平壁形心淹深C h 大。

（c ）【2.10】流体处于平衡状态的必要条件是：（a ）流体无粘性；（b ）流体粘度大；（c ）质量力有势；（d ）流体正压。

解：流体处于平衡状态的必要条件是质量力有势 （c ）【2.11】液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与 处处正交：（a ）重力；（b ）惯性力；（c ）重力和惯性力的合力；（d ）压力。

解：由于流体作加速直线运动时，质量力除了重力外还有惯性力，由于质量力与等压面是正交的，很显然答案是 （c ） 计算题：【2.12】试决定图示装置中A 、B 两点间的压强差。

已知h 1=500mm ，h 2=200mm ，h 3=150mm ，h 4=250mm ，h 5=400mm ，酒精γ1=7 848N/m 3，水银γ2=133 400N/m 3，水γ3=9 810 N/m 3。

解：由于31222A p h p h γγ+=+ 而 321354324()B p p h p h h h γγγ=+=+-+因此 25432413()B p p h h h h γγγ=+-+-即 ()22354241331A B p p h h h h h h γγγγγ-=+-+--354241331()h h h h h γγγγ=-+-- 133 4000.29 810(0.40.25)133 4000.25=⨯+⨯-+⨯7 8480.159 8100.5-⨯-⨯55 419.3Pa 55.419kPa ==【2.13】试对下列两种情况求A 液体中M 点处的压强（见图）：（1）A 液体是水，B液体是水银，y =60cm ，z =30cm ；（2）A 液体是比重为0.8的油，B 液体是比重为1.25的氯化钙溶液，y =80cm ，z =20cm 。

解（1）由于12B p p z γ==13p p =而 3M A B A p p y z y γγγ=+=+134 0000.39 8100.646.086kPa =⨯+⨯=（2）M B A p z y γγ=+1.259 8100.20.89 8100.88.731kPa =⨯⨯+⨯⨯=【2.14】在斜管微压计中，加压后无水酒精（比重为0.793）的液面较未加压时的液面变化为y =12cm 。

试求所加的压强p 为多大。

设容器及斜管的断面分别为A 和a ，1001=A a ，1sin 8α=。

解：加压后容器的液面下降Δy h A α=则 (sin Δ)(sin )ya p y h y A γαγα=+=+0.120.120.7939 810()126Pa 8100=⨯⨯+=【2.19】 矩形闸门AB 宽为1.0m ，左侧油深h 1=1m ，水深h 2=2m ，油的比重为0.795，闸门倾角α=60º，试求闸门上的液体总压力及作用点的位置。

解：设油，水在闸门AB 上的分界点为E ，则油和水在闸门上静压力分布如图所示。

现将压力图F 分解成三部分1F ，2F ，3F ，而123F F F F =++，其中 11 1.155m sin sin 60h AE α===︒22 2.31m sin sin 60h EB α===︒E p γ=油10.7959 81017 799Pa h =⨯⨯=B E p p γ=+水27 7999 810227 419Pa h =⨯⨯= 1E 11I 7 799 1.155 4 504N 22F p AE =⨯=⨯⨯=2E I 7 799 2.3118 016N F p EB =⨯=⨯=3B E 11()I (27 4197 799) 2.3122 661N 22F p p EB =-⨯=⨯-⨯=故总压力123 4 50418 01622 66145.18kN F F F F =++=++=设总压力F 作用在闸门AB 上的作用点为D ，实质是求水压力图的形状中心离开A 点的距离。

由合力矩定理，123212()()323F AD F AE F EB AE F EB AE ⋅=++++故2124 504 1.15518 016( 2.31 1.155)22 661( 2.31 1.155)32345 180AD ⨯⨯+⨯⨯++⨯⨯+=2.35m =或者 sin 2.35sin60 2.035m D h AD a ==⨯︒=【2.24】如图所示一储水容器，容器壁上装有3个直径为d =0.5m 的半球形盖，设h =2.0m ，H =2.5m ，试求作用在每个球盖上的静水压力。

解：对于a 盖，其压力体体积p a V 为23p 11()2426a h V H d d ππ=--⨯2331(2.5 1.0)0.50.50.262m 412ππ=-⨯⨯-⨯=p 9 8100.262 2.57kN za a F V γ==⨯=（方向↑） 对于b 盖，其压力体体积为p b V 23p 1()2412b h V H d d ππ=++2331(2.5 1.0)0.50.50.720m 412ππ=+⨯⨯+⨯=p 9 8100.7207.063kN zb b F V γ==⨯=（方向↓） 对于c 盖，静水压力可分解成水平及铅重两个分力，其中水平方向分力229 810 2.50.5 4.813kN 44xc F H d ππγ==⨯⨯⨯=（方向←）铅重方向分力3p 9 8100.50.321kN 12zc c F V πγ==⨯⨯=（方向↓）【2.30】某空载船由河出海时，吃水减少了20cm ，接着在港口装了一些货物，吃水增加了15cm 。