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1、水力學（B）作業(yè)一答案：
(第1、2章)
一、 單項選擇題 （每小題3分，共計12分）
1.靜止液體中同一點各方向的靜水壓強 （ a ）
a 、大小相等; b 、大小不等;
c、僅水平方向數(shù)值相等; d、鉛直方向數(shù)值為最大 。
2.在平衡液體中，質量力與等壓面 （ d ）
a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。
3.液體只受重力作用，則靜止液體中的等壓面是
2、 （ b ）
a、任意曲面； b、水平面 c、斜平面； d、旋轉拋物面。
4.液體中某點的絕對壓強為88kN/m2，則該點的相對壓強為 （ b ）
a、10 kN/m2 b、-10kN/m2 c、12 kN/m2 d、-12 kN/m2
二、 填空題 （每小題3分，共計9分）
1.牛頓內摩擦定律適用的條件是 層流運動 和 牛頓流體 。
2.液體中某點的相對壓強值為20kN/m2，則該點的絕對壓強值為 118 kN/m2，真空度為 不存在 。
3.當壓力體與受壓面位于同一側，則鉛垂方向作用力的方向是向 下 。
三、
3、 判斷題 （每小題3分，共計9分）
1.理想液體是不考慮液體粘滯性的理想化的液體。 （√）
2.圖中矩形面板上的靜水總壓力作用點D與受壓面的形心點 C重合。 （×）
3.靜止液體內任何一點的測壓管水頭等于常數(shù)。 （×）
四、 問答題 （每小題5分，共計10分）
1.液體的基本特征是什么？
答：液體的基本特征是易流動、不易被壓縮、均勻等向的連續(xù)介質。
2.什么是液體的粘滯性？它對液體運動有什么影響？
答：對于流動的液體，如果液體內部的質點之間存在相對運動，那么液體質點之間也要產(chǎn)生摩擦
4、力來反抗這種相對運動的發(fā)生，我們把液體的這種特性稱為粘滯性；由于粘滯性的存在，液體在運動過程中要克服粘滯助力作功而消耗能量，所以粘滯性是液體在流動過程中產(chǎn)生能量損失的根源。
五、 作圖題（每小題5分，共計10分）
1.試繪制圖中AB面上的靜水壓強分布圖
2.試繪制圖中曲面ABC上的水平方向靜水壓強分布圖及壓力體圖
pgh1
pg(h1+h2)
pg(h1+h2+h3)
pg(h1+h2)
pg(R1+R2)
題 5 – 1 題 5 - 2
六、 計算題 （共4題，計50分
5、）
1. 如圖所示，平板在水面上作水平運動，速度為v=10cm/s，平板與下部固定底板的距離為δ=1mm，平板帶動水流運動速度呈直線分布，水溫為20C，試求：作用平板單位面積上的摩擦力。 （12分）
解:因為水流運動速度呈直線分布，則流速梯度為常數(shù)，即：du/dy=0.1/0.001=100
查表1-1，溫度為20℃時水的動力粘滯系數(shù)為：μ=1.002×10-3N·s/m2
根據(jù)牛頓內摩擦定律，平板單位面積上的摩擦力為：
τ=μ×（du/dy）=1.002×10-3×100=0.100
6、2N
2. 圖示為復式比壓計，各點的高度如圖所示，已知油的密度為ρ油=800kg/m3，水銀的密度為水的密度13.6倍，求A，B兩點的壓強差。 （12分）
解:圖中等壓面為C-C，D-D，E-E。計算如下：
PC=PA+ρ水g×0.5
PD=PC –ρ汞g×0.2
PE=PD +ρ油g×0.3
PB=PE –ρ水g×0.6–ρ汞g×0.4
PB= PA+ρ水g×0.5–ρ汞g×0.2+ρ油g×0.3 –ρ水g×0.6–ρ汞g×0.4
PA–PB=ρ水g×0.1+ρ汞g×0.6–ρ油g
7、×0.3
=1×9.8×0.1+13.6×1×9.8×0.6–0.8×9.8×0.3
=78.596KN/m2
3. 如圖所示矩形擋水閘AB，已知水深h=3 m，板的寬b＝2.5m，求作用在矩形平板AB上的靜水總壓力大小以及作用點處的水深。 （12分）
解: 依題意作用在閘門AB上的靜水總壓力FP應為：
Fp=pcA=ρghcA=pg(h/2)×hb=1/2×pgh2b
=1/2×1×9.8×32×2.5=110.25KN
靜水總壓力Fp的作用點為：
即總壓力的作用點位于水面下2米處。
8、
4. 圖示為溢流壩上的弧型閘門。已知R=6m，弧門寬B=5m，α=60°，試求：
（1）作用在弧型閘門上的靜水總壓力。 （10分）
（2）靜水總壓力作用點hD的位置。（4分）
解：（1）計算水平分力：
計算垂直分力：垂直分力等于壓力體eabB的水重。
長方形abce面積=ae×ec=4×(6 - 6×cos60o)=12m2
扇形eoB的面積=(60/360) ×π×R2=(1/6) ×3.14×62=18.84 m2
三角形coB的面積=(1/2) ×Bc×co=(1/2) ×6sin60o×6cos60o=7.79 m2
壓力體eabB的體積=（12+18.84 - 7.79）×5 =115.25m3
所以，垂直分力Fpz = pgv = 1×9.8×115.25=1129.5KN（反向向上）
閘門上的靜水總壓力
（2）Fp和水平線的夾角為β，
∴β=33.90o
因為曲面是圓柱面的一部分，各點壓強都垂直于圓柱面，且同通過圓心O點，所以總壓力Fp的作用線必通過O點，F(xiàn)p的作用點距水平面的距離：
hD=4+Rsinβ=4+6sin33.90o=7.35m
《水力學（B）》 作業(yè)1參考答案
