武大水力学答案.doc

'第一章导论1、(√)2、(×)3、(×)4、(1)5、(2)6、等于；相同；相反。7、L/T2；L2/T；M/LT或FT/L2。8、变形；弹性。9、直线；渠底。10、连续介质。11、相反；相同。12、解：等速直线运动；=mgsin－A=0;sin=；A=0.40×0.45;τ=μ=μ；μ==0.1047Pa·s；ν==1.102×10-4m2/s13、解：切应力分别为：（薄板上下表面）τ上＝μ（）上＝μτ下＝μ（）下=μ薄板所受切应力τ＝τ上＋τ下＝μ+则薄板所受切力T＝τA＝μ+A第二章水静力学1、(´)2、(´)3、(´)4、(´)5、(´)6、(Ö)7、(´)8、(´)9、(´)10、(Ö)11、(3)12、(3)13、(4)14、(3)15、(4)16、(2)17、(4)18、(2)19、(1)20、(2)21、单位重量液体的总势能22、单位重量液体的位置势能；单位重量液体的压强势能。23、0;当地大气压强。24、0.1。26、解:27、解： 28、解:29、解：30、解:32、解:=0.663m 33、解：此时自由液面（等压面）是与水平面夹角为q的斜面，将X＝－a,Y=0,Z=-g代入欧拉方程dp=积分有p=在自由面上p=0则tanq==4.9m/s234、解:先求出静水总压力sin30°L将P1，P2对A点求矩有sin30°化简得=8解此方程h=3.759m35、解:（1）(2)=15.68kN=33.58kN37.06kN64.97°36、解:液体是质量力为 代入公式积分时,,代入方程则其中:，为任一点处的水深;g为重力加速度。37、解:设油面压强为p01，水面压强为p02，则26896Pa故=0.2018m38、解:由图可知当压力体abfec的重量等于压力体HJFKC的重量时，球处于平衡状态。39、解:根据图中坐标方向，单位重量力的投影积分液面方程为液面对水平面的倾斜角积分 41、解:39.88+2.82=42.70(kN)42、解:40.384kPa43、证:46、解:(1)容器底部静水压强相同，因为由重力作用下的静水压强的基本方程式p=rgH+pa，表面压强为大气压，而水深相同，故p相同。(2)底面所受的静水压力相同，原因是压力P=pA压强相同，面积相同，则压力相等，(3)桌面受的压力不相同，原因是盛水的容器体积不同，则重量不等，桌面受的压强p=G/A，重量不等，面积相等，故压强不同。第三章水动力学基础1、(√)2、(×)3、(×)4、(√)5、(×)6、(×)7、(×)8、(√)9、(×)10、(√)11、(√)12、(√)13、(×)14、(√)15、(×)16、(×)17、(√)18、(3)19、(2)20、(3)21、(1)22、(3)23、(4)24、(1)25、(2)26、(2)27、其物理意义为作用于液体外力合力等于单位时间内液体动量的变化。28、液流从总流断面1流到断面2时单位重量液体的机械能损失的平均值。其量纲是长度。29、小于；低于。30、总流过水断面上平均单位动能；长度。31、不变；减小。32、1─1与3─3和1─1与2─2；2─2与3─3。33、0.014m。34、pA=pB；pA＞pB。35、渐变流；急变。 36、0.008m。37、8.85m／s。38、h2＞h1。39、vA＝vB＝vC＝。40、渐变流断面上z+p／ρg＝C；动水压强或动水总压力。41、解：列Y向动量方程sinθ=－173.7N列X向动量方程cosθ水流对平板作用力为384.5N，方向与R相反。42、解：列能量方程写X向动量方程解得水流对单宽坝段的力 43、解：水箱水面1－1，喷嘴出口为2－2，列能量方程列X方向动量方程要使重物维持静止，得sinα=44、解：A、B同在一过水断面上 即45、解：列出口及最高点断面能量方程θ=14.14cm46、解：列1－1，2－2能量方程如图列2－2，3－3Y向动量方程每个螺钉拉力 47、解：解得列水箱中渐变流断面1－1，和喷嘴出口2－2能量方程48、解：而m代入能量方程解得2.23m／s0.0182m3／s1.03m／s 26370N／m2求轴向力R，列X向动量方程253.1N水流对管壁作用力49、解：以水箱水面为1－1，管嘴出口为2－2，管嘴中收缩断面为c－c，写1－1，2－2能量方程得由连续方程3.59m／s写1－1，c－c能量方程=-0.29m-0.3m颜色液体上升高度为0.297m50、解：(1)以上游渐变流断面为1－1，和管口断面2－2列能量方程6.26m／s0.197m3／s (2)mH2O51、解：列1－1，2－2能量方程取而由此解得4.117m／s=3.635m／s=178337cm3／sX、Y向动量方程：cos60°cos60°sin60°sin60°分别解得931.43N1179.68N1503.07Narctg51.07°52、解：列1－1，2－2能量方程其中1.27m／s5.1m／s 2m解得0.755m7.4KN／m2列X向动量方程解得101.31N水流作用于收缩管壁上的力53、解：0.3m代入上式解得0.99m／s0.0311m3／s54、解：水箱水面为1－1，装测压管收缩段取3－3，管出口为2－2，列1－1，2－2能量方程(1)列1－1，3－3能量方程(2) 把，，值代入(2)解得m55、解：列能量方程令从压差计得：0.252m而0.2520.295m／s0.018m3／s56、解：列1，2间能量方程令而，，由图知：代入能量方程所以与无关。 57、解：(1)A－A是渐变流断面，(2)B－B急变流断面，且离心力向上，故上端测压管水面高于下端。(3)C－CJ急变流断面，离心力向下，故下端测压管液面高于上端的。58、解：对水箱水面及管咀出口断面列能量方程9.04m／s4.17m59、解：对水箱水体列X向动量方程460N7.653m／s60、解：列1－1，2－2；1－1及3－3的能量方程，可得4.95m／s，5.57m／s 290.7KN／m2列X向动量方程cos60°cos60°12400KN列Y向动量方程：sin60°sin60°1749.5KN2144.6KN61、解：0.38m0.475代入能量方程得m／s14.95m3／s62、解：列Y向动量方程cos60°平板运动时，水流单位时间冲击到板上质量为列Y向动量方程cos60°= 63、解：列X向动量方程，令作用于板上力与量值相等，方向相反。静水总压力所以作用在闸门上的动水总压力小于静水总压力。64、解：对容器自由面o－o和出口2－2段面写能量方程得取对收缩段面1－1及出口断面2－2写能量方程 65、解：写x向动量方程cos135°cos135°由能量方程因为Z1=Z2,P1=P2=Pa,hw=0于是水流对叶片冲击力方向为+x向，叶片为对称，冲击力y向分量为零冲击力66、解：2.667m／s列A－A、B－B间能量方程而 当z=6m7.106mH2O当A处真空度为5m，大允许值3.894m67、解：0.0047m3／s0.938m／s由能量方程，求出113.88KN／s4.31／10-3KN(z向动量方程)0.502KN与假设方向相同。手持水枪的力与R相等，方向相同(向下)68、解：列能量方程m／sl／s列能量方程 m／smH2OmH2O69、解：m／sm／sm3／s=31l／s70、解：(1)以上游水库水面为基准面，列1－1至3－3断面的能量方程令m／sm3／sl／s列1－4断面的能量方程故m(2)列1－2断面的能量方程 mH2O71、解：(1)列水库水面至出口断面能量'