第一章水静力学
一、判断题
1、相对压强必为正值。
( )
2、图示为一盛水容器。
当不计瓶重时, 作用于地面上得力等于水作用于瓶底得总压力。
( )
3、静水总压力得压力中心就就是受力面面积得形心、( )
4、二向曲面上得静水总压力得作用点就就是静水总压力得水平分力与铅直分力得交点。
( ) 5、一个任意形状得倾斜平面与水面得夹角为α。
则该平面上得静水总压力P=ρgy D A sinα。
(y D为压力中心D得坐标,ρ为水得密度,A 为斜面面积) ( )
6、图示为二块置于不同液体中得矩形平板,它们得宽度b,长度L及倾角α均相等,则二板
上得静水总压力作用点在水面以下得深度就是相等得。
( )
7、作用于两种不同液体接触面上得压力就是质量力。
( )
8、静水压强仅就是由质量力引起得。
( )
9、在一盛水容器得侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一U 形水银压差计,如图所示。
由于A、B两点静水压强不等,水银液面一定会显示出∆h 得差值。
( )
10、物体在水中受到得浮力等于作用于物体表面得静水总压力。
( )
二、选择题
1、选择下列正确得等压面: ( )
(1) A − A (2) B − B (3) C − C (4) D − D
2、压力中心就是( )
(1) 淹没面积得中心; (2) 压力体得中心; (3) 总压力得作用点; (4) 受压面得形心。
3、平衡液体中得等压面必为( )
(1) 水平面; (2) 斜平面; (3) 旋转抛物面; (4) 与质量力相正交得面。
4、图示四个容器内得水深均为H,则容器底面静水压强最大得就是( )
(1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。
5、欧拉液体平衡微分方程( )
(1) 只适用于静止液体; (2) 只适用于相对平衡液体;
(3) 不适用于理想液体; (4) 理想液体与实际液体均适用。
6、容器中盛有两种不同重度得静止液体,如图所示,作用在容器A B 壁面上得静水压强分布图应为( )
(1) a (2) b (3) c (4) d
7、液体某点得绝对压强为58 kP a ,则该点得相对压强为( ) (1) 159、3 kP a; (2) 43、3 kP a; (3) 58 kP a(4) 43、3 kP a。
8、图示得容器a 中盛有重度为ρ1得液体,容器b中盛有密度为ρ1与ρ2得两种液体,则两个容器中曲面AB 上压力体及压力应为( )
(1) 压力体相同,且压力相等; (2) 压力体相同,但压力不相等;
(3) 压力体不同,压力不相等; (4) 压力体不同,但压力相等。
9、有一倾斜放置得平面闸门,当上下游水位都上升1 m 时〔虚线位置〕,闸门上得静水总压力。
( )
(1) 变大; (2) 变小; (3) 不变;
(4) 无法确定。
10、有一水泵装置,其吸水管中某点得真空压强等于3 m 水柱高,当地大气压为一个工程大气压,其相应得绝对压强值等于( )
(1) 3 m 水柱高; (2) 7 m 水柱高;
(3) －3 m 水柱高; (4) 以上答案都不对。
三、填空题
1、液体中,测管水头(z + p/ρg) 得能量意义就是______________________。
2、液体中,位置高度z 得能量意义就是_______________;压强高度p/ρg 得能量意义就是_______________。
3、真空压强得最小值就是__________________;真空压强得最大值就是___________________。
4、比重为0、81 得物体放入比重为0、9 得液体中,则出露部分体积与总体积之比为__________________。
四、绘图题
1、容器A、B分别以加速度a与等角速度ω运动,如图所示。
分别绘出液面下深度h处得等压面形状,并标明该等压面上任一质点得质量力F得方向。
2、绘出图中曲面上得得压力体图,并标出水压力铅直分力得方向。
3、绘出图示圆柱体上水平压强分布图与压力体图。
并标出水压力铅直分力得方向。
4、三个圆球各充满液体后得测压管液面如图示,试绘出各球面得压力体图,并标出力得方向。
5、绘出图中AB曲面上水平压强分布图与压力体图,并标出水压力铅直分力得方向。
6、压力水箱上角装有一圆柱体压力表读数为19、60 kPa,箱中盛满水。
试绘出作用于圆柱面ABC上得水平压强分布图与压力体。
五、
计算题
1、在xy 平面内一边长0、02 m 得正方形面积上,作用均布力,单位就是牛顿,试求作用于该面积上得:a)垂直分力与切向分力;b)压强与切应力。
(垂直分力为F z = 9 N,切向分力为F τ = N;压强为 N/m 2;切应力为τ = N/m 2
2、 求淡水自由表面下2 m 深处得绝对压强与相对压强(认为自由表面得绝对压强为1个工程大气压)。
(相对压强 =绝对压强 =1、2
3、如题图所示,管内充满ρg ＝8、5 kN/m 3得油,并处于静止状态,试求A 点与B 点得压强,用m 水柱表示。
( )
题2-5图
题2-3图
题2-4图
题2 题3 题4
4、 如题图所示,试确定图中A 、B 、C 各点测压管高度与测压管水头。
(以通过Ｃ点得水平面为基准面),则
测压管高度 测压管水头 Ａ 0 10 Ｂ 3 10 Ｃ 10 10)
5、 用多管水银测压计测压,题图中标高得单位为m,试求水面得压强p 0。
((相对压强))
6、 山体内有一条很窄得裂缝,垂向深达1 200 m,内充满了静止得渗透水,试问裂隙最深处每平方米山体受到得水平静水推力为多大？
7、 为了量测物体得加速度a ,用装有液体得小直径U 型管,使之与物体一起运动,如图所示。
设
已知液面高差h ,U 管水平段长l ,试求加速度a 得表达式。
题7
a
8、 一盛水得敞口容器作加速运动,试求下列两种情况容器内静水压强得分布规律, a)自由降落;b)以等加速度a 向上运动。
(0, )
题8
9、试定性绘出下列图中AB 面上得压强分布图。
(a)
(c)
题解图2-10
111+h 2)
(h 1+h 2)
+h 3
题9
10、金属得矩形平板闸门,门高h =3 m,宽b =1 m,由两根工字钢横梁支撑,挡水面与闸门顶边齐平,如果要求横梁所受得力相等,两横梁得位置L 1、L 2应为多少？
题10
11、 试求开启题图所示水闸闸门所需得单宽拉力F 。
不计闸门自重及转轴摩擦力。
题
11
题解11 12、 已知闸门半径为L ,试求如图所示得闸门,当上游水深h 上升到
多高时,会自动开启溢水,不计铰得
阻力。
解:当竖向板得水平力与水平板得竖向力对铰得力矩相等时,闸门达到开启得临界状态。
单宽闸门上受力为
由对铰得力矩平衡条件,得
代入得
题解12 13、 如图所示得矩形自动闸门,若要对给定得上下游水深闸门自动开
启,试求铰链M 应设得位置L ＝？
题13
14、 与水平面成45 夹角得斜置矩形平面平板闸门挡水,如题9(a)图所示。
已知h １＝5、0 m,h 2＝2、0 m,
题2-12图
题解图2-12
h 2h 1题解2-14图
=1.0m
h 1题解图2-13
门宽b ＝1、5 m,试求作用于平板门上得静水压力与压心位置。
(,)
题解14
15、 试定性绘出下列各图ABC 曲面得压力体图。
题解15
16、 试求如题图所示圆筒闸门铰链所受得力矩M 。
已知闸门长2 m,自重5000 N 。
铰得摩阻力不计。
题16 题解16(方法一) 题解16(方法二)
17、求作用于如题图所示得弧形闸门上:a)水平分力及其作用线;b)竖向分力及其作用线;c)合力及其作用方向。
题17
题15
题解2-18图。