2021年水力学试题和答案

'思考题1.1静水压强有哪些特性？静水压强的分布规律是什么？1.2试分析图中压强分布图错在哪里？1.3何谓绝对压强，相对压强和真空值？它们的表示方法有哪三种？它们之间有什么关系？1.4图示一密闭水箱，试分析水平面A—A，B—B，C—C是否皆为等压面？何谓等压面？等压面的条件有哪些？1.5一密闭水箱(如图)系用橡皮管从C点连通容器Ⅱ，并在A，B两点各接一测压管，问：思1.4思1.5（1）AB两测压管中水位是否相同？如相同时，问AB两点压强是否相等?（2）把容器Ⅱ提高一些后，p比原来值增大还是减小？两测压管中水位变化如何？01.6什么叫压力体？如何确定压力体的范围和方向？精品学习资料可选择pdf第1页，共9页----------------------- 习题1.1图示为一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水3m，管内液面p0压强为78kPa；左管与大气相通。求：（1）容器内液面压强p；c（2）左侧管内水面距容器液面高度h。31.2盛有同种介质(密度AB1132.6kg/m)的两容器，其中心点A与B位于同3一高程，今用U形差压计测定A与B点之压差(差压计内盛油，密度0867.3kg/m)，A点还装有一水银测压计。其他有关数据如图题1.2所示。问：（1）A与B两点之压差为多少？（2）A与B两点中有无真空存在，其值为多少？31.3图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。轻油密度1为6632.6kg/m，重油密度23为887.75kg/m，当两种油重量相等时，求：（1）两种油的深度h1及h2为多少？（2）两测压管内油面将上升至什么高度？1.4在盛满水的容器盖上，加上6154N的荷载G（包括盖重），若盖与容器侧壁完密合，试求A，B，C，D各点的相对静水压强（尺寸见图）。精品学习资料可选择pdf第2页，共9页----------------------- 1.5今采用三组串联的U形水银测压计测量高压水管中压强，测压计顶端盛水。当M点压强等于大气压强时，各支水银面均位于0一0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0一0平面以上的读数为h。试求M点的压强？1.6一U形差压计如图题1.6所示，下端为横截面积等于a的玻璃管，顶端为横截面33积A50a的圆筒，左支内盛水（w1000kg/m），右支内盛油（o950kg/m），左右支顶端与欲测压差处相接。当p1p2时，右支管内的油水交界面在xx水平面处，试计算右支管内油水交界面下降25cm，（pp）为若干？211.7盛同一种液体的两容器，用两根U形差压计连接。上部差压计A内盛密度为A的液体，液面高差为A；下部差压计内盛密度为B的液体，液面高差为B。求容器内液体的密度（用A，B，及A，B表示）。精品学习资料可选择pdf第3页，共9页----------------------- 31.8一容器内盛有密度930kg/m时的液体，该容器长L为1.5m，宽1.2m，液体深度h为0.9m。试计算下述情况下液体作用于容器底部的总压力，并绘出容器侧壁及底部的压强分布图：2（1）容器以等加速度9.8m/s垂直向上运动；2（2）容器以9.8m/s的等加速度垂直向下运动。1.9一圆柱形容器静止时盛水深度H0.225m，筒深为0.3m，内径H0.1m，若把圆筒绕中心轴作等角速度旋转；试问：（1）不使水溢出容器，最大角速度为多少？（2）为不使器底中心露出，最大角速度为多少？1.10有一小车，内盛液体，车内纵横剖面均为矩形，试证明当小车以等加速度a直线行驶后，液面将成为与水平面相交成角的倾斜面，导出a的表达式以及静水压强的计算公式。若静止时原水深为h，水箱高为H，长为L，问要使水不溢出水箱，小车最大的加速度a为若干？精品学习资料可选择pdf第4页，共9页----------------------- 1.11画出下列图中各标有文字的受压面上的静水压强分布图。1.12如图示一混凝土重力坝，为了校核坝的稳定性，试分别计算当下游有水和下游无水两种情况下，作用于一米长坝体上水平方向的水压力及垂直水压力。1.13小型水电站前池进入压力管道的进口处装有一矩形平板闸门，长L为1.8m，宽b为2.5m，闸门重1860N，倾角为75°，闸门与门槽之间摩擦因数f为0.35，求启动闸门所需的拉力。精品学习资料可选择pdf第5页，共9页----------------------- 1.14一矩形平板闸门AB，门的转轴位于A端，已知门宽3m，门重9800N（门厚均匀），闸门与水平面夹角为60°，h1为1.0m，h2为1.73m，若不计门轴摩擦，在门的B端用铅垂方向钢索起吊。试求：（1）当下游无水，即h3为0时启动闸门所需的拉力F；（2）当下游有水，h3为h2时启动所需的拉力F。1.15有一直立的矩形自动翻板闸门，门高H为3m，如果要求水面超过门顶h为lm时，翻板闸门即可自动打开，若忽略门轴摩擦的影响，问该门转动轴00应放在什么位置？1.16在渠道侧壁上，开有圆形放水孔，放水孔直径d为0.5m，孔顶至水面的深度h为2m，试求放水孔闸门上的水压力及作用点位置。精品学习资料可选择pdf第6页，共9页----------------------- 1.17圆柱形锅炉直径D3m，右端为焊接的盖板，其中水深为1.5m，炉内气体压力可通过U形水银测压计量测，若已测得测压计两支水银面差h0.6m，试求在锅炉盖板上所作用的总压力。1.18试画出下列图中各曲面上的压力体图，并指示出垂直压力的方向。1.19一弧形闸门，门前水深H为3m,为45°，半径R为4.24m，试计算lm宽的门面上所受的静水总压力并确定其方向。精品学习资料可选择pdf第7页，共9页----------------------- 1.20由三个半圆弧所联结成的曲面ABCD，其半径R1为0.5m，R2为1m，R3为1.5m，曲面宽b为2m，试求该曲面所受水压力的水平分力及垂直分力各为多少？并指出垂直水压力的方向。1.21水箱圆形底孔采用锥形自动控制阀，锥形阀以钢丝悬吊于滑轮上，钢丝的另一端系有重量W为12000N的金属块，锥阀自重G为310N，当不计滑轮摩擦时，问箱中水深H为多大锥形阀即可自动开启？1.22电站压力输水管，直径D为2000mm，管材允许抗拉强度为137.20Mpa，若管内作用水头H为140m，试设计管壁所需要的厚度。1.23如图示，闸门AB宽1.2m，铰在A点，压力表G的读数为-14.7kPa，在右侧箱3中油的密度o850kg/m，问在B点加多大的水平力才能使闸门AB平衡？精品学习资料可选择pdf第8页，共9页----------------------- 精品学习资料可选择pdf第9页，共9页-----------------------'