水力学试题.docx

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水力学

　　[填空题]1图示为一盛水的球形容器，容器下部由基座固定，作用于螺栓上的力F=（）

　　参考答案：

10.26KN[填空题]2如图示输水管道试压时，压力表M读书为10at（工程大气压），管道直径d=1m。

作用与管端法兰堵头上的静水总压力为（）

　　参考答案：

769.7KN[填空题]3图示为绕铰链O转动的倾斜角α=60°的自动开启式水闸，当水闸一侧的水深H=2m，另一侧水深h=0.4m时，闸门自动开启，铰链至水闸下端的距离x=（）

　　参考答案：

0.8m[填空题]4如图示直径d=0.3m和D=0.8m的圆柱形薄壁容器固定在位于贮水池A水面以上b=1.5m处的支承上，在其中造成真空使水池中的水被吸入容器，由此使得容器内液面高出水池水面a+b=1.9m。

已知容器重G=980N，支承受力大小F=（）

　　参考答案：

3989N[填空题]5图示为一处于平衡状态的水压机，其大活塞上受力F1=4905N，杠杆柄上作用力F2=147N，杠杆臂a=15cm，b=75cm。

若小活塞直径d1=5cm，不计活塞的高度差及其质量，不计及摩擦力的影响，大活塞直径d2=（）

　　参考答案：

11.8cm[填空题]6图示为一沉没于海中的潜艇的横断面图，气压计测出潜艇内的绝对压强Px=84cm（水银柱），已知海水的相对密度s=1.03，潜艇的沉没深度y=（）

　　参考答案：

9.95m[填空题]7如图示倾斜的平面壁与铅直线成450角，壁上有一孔口，其直径D0=200mm，孔口形心处的作用水头H=500mm。

此孔口被一圆锥形塞子塞住，其尺寸为：

。

试确定作用于塞子上的静水总压力。

　　[填空题]8一盛油车厢内盛有相对密度s=0.92的原油如图示，车厢宽3m，深3.5m，长10m，静止时油面上尚余1m。

为了使油不致从车厢内溢出，问车厢随小车沿水平方向加速运动时允许的最大加速度为多少？

若将车厢顶部密封，整个车厢充满原油，当车厢随小车以a=3.5m/s2的加速度沿水平方向加速时，求前后顶部

　　的压强差。

　　参考答案：

　　[填空题]9一容器如图所示，当A处真空表读数为22cm汞柱高，求

　　E、F两管中的液柱高h1，h2值。

并求容器左侧U形管中的h值。

　　参考答案：

　　[填空题]10一圆锥形开口容器，下接一弯管。

当容器空着时，弯管上读数如图所示。

问圆锥内充满水后，弯管上读数为（）

　　参考答案：

h=4.08m，l=1.065m[填空题]11杯式水银真空计如图所示。

已知杯的直径D=60mm，管的直径d=6mm。

杯顶接大气时，测压管液面读数为零。

杯顶封闭时，若测得测压管读数h=300mm，杯

　　中气体的真空压强P0=（）

　　参考答案：

40.384kpa[填空题]12在石油库斜壁的圆孔上装有一直径D=1.2m的半球形盖（如图）。

半球形盖中心O点在液面下的深度H=4m。

斜壁与液面的夹角α=30°，石油的密度ρ=900kg/m3。

螺栓

　　a、b上的总拉力=（）

　　参考答案：

42.70kN[填空题]13图示为一空心弯管，下端插入水中，其水平段长度R=30cm。

当弯管绕铅直z轴作等角速度旋转时，管内水面上升至下游水面以上h=20cm。

角速度ω=（）

　　参考答案：

6.6rad/s[填空题]14一容器左侧盛油，右侧盛水，上、下各接一水银压差计。

各液面标高如图所示。

已知油的密度ρ=816kg/m3。

容器顶部压差计液面高差h=（）

　　参考答案：

0.2018m[填空题]15一等宽度折角形闸门，折角α=120°，如图所示可绕A轴转动，如图所受。

　　已知L=2m。

不计门重及摩擦力，闸门开始自动倾倒时的水深h=（）

　　参考答案：

3.759m[填空题]16在物体上装置一个直径很小的盛水U形管，以测定物体作直线运动的加速度（如图）。

若L=0.3m，h=0.15m，物体的加速度a=（）

　　参考答案：

4.9m/s2[填空题]17一封闭容器如图所示。

容器中水面的绝对压强p0=91.5Pa。

中间插入一两端开口的玻璃管。

当空气恰好充满全管而不流动时，管伸入水中的深度h=（）

　　参考答案：

0.663m[填空题]18有一圆柱形容器，顶部设一通气管，如图所示。

已知圆柱半径R=0.5m，通气管中的水面与容器顶盖齐平。

容器以等角速度ω=2πs-1绕铅垂中心轴旋转，总压力为（）

　　参考答案：

P=1937.9N[填空题]19图示为一弧形闸门，半径R=7.5m，挡水深度h=4.8m，旋转轴距渠底H=5.8m，闸门宽度b=6.4m。

试求作用于闸门上的静水总压力的大小及作用点。

　　参考答案：

　　[填空题]20二个置于水平面上的容器，一为圆柱形，一为圆锥形。

容器重量不计，水面均为大气压强。

当水深H和底面积A均相等时，问：

（1）容器底部所受的静水压强是否相等？

（2）底面所受的静水压力是否相等？

（3）桌面上受的压

　　力是否相等？

为什么？

　　参考答案：

　　[填空题]21在盛满液体的容器壁上装有一个均质圆柱体，如图所示。

由于圆柱体浸在液体中，必受到一个向上的浮力作用。

若摩擦力很小，在浮力产生的力矩的作用下，此圆柱体可绕O轴不停转动，这种说法对不对？

为什么？

　　参考答案：

　　更多内容请访问《睦霖题库》微信公众号[填空题]22用U形水银测压计测量A点的静水压强，其读数为h（mm），如图所示。

令A点压强不变，若将U形管下将高度H（mm）。

则水银测压计读数放大为h+h

　　（mm）。

试证明：

h=H/13.1。

　　参考答案：

　　[填空题]23一矩形水箱，箱中盛有液体，水箱沿倾斜角为的斜面以加速度a向下滑动（如图）。

试确定箱内液体表面的形状。

　　[填空题]24图示为一直径D的圆球（不计重量）在密度分别为1和2的两种液体作用下处于平衡状态。

试导出D与ρ1，ρ2，h1，h2之间的关系式。

　　参考答案：

　　[填空题]25盛有液体的容器以等加速度a垂直向上运动，如图所示。

试导出液体中任一

　　点压强p的表达式。

　　参考答案：

　　[填空题]26一曲面的形状为3/4个圆柱面，半径R=0.8m，宽度（垂直于纸面）为1m。

　　圆心位于液面以下h=2.58m，如图所受。

容器中盛有密度为ρ1=816kg/m3的液体，其深度h1=0.98m，其下为密度ρ2=1000kg/m3的液体。

（1）绘制曲面的水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。

（2）求作用于曲面的静水总压

　　力的大小和方向。

　　参考答案：

　　[填空题]27压力水箱上角装有一圆柱体压力表读数为19.60kPa，箱中盛满水。

试绘出作用于圆柱面ABC上的水平压强分布图和压力体。

　　[填空题]28绘出图中AB曲面上水平压强分布图和压力体图，并标出水压力铅直分力的

　　方向。

　　参考答案：

　　[填空题]29三个圆球各充满液体后的测压管液面如图示，试绘出各球面的压力体图，并

　　标出力的方向。

　　[填空题]30绘出图示圆柱体上水平压强分布图和压力体图。

并标出水压力铅直分力的方

　　向。

　　参考答案：

　　[填空题]31绘出图中曲面上的的压力体图，并标出水压力铅直分力的方向。

　　参考答案：

　　[填空题]32容器

　　A、B分别以加速度a和等角速度运动，如图所示。

分别绘出液面下深度h处的等压面形状，并标明该等压面上任一质点的质量力F的方向。

　　参考答案：

　　[填空题]33某矩形断面渠道，通过的流量Q=30m3/s，底宽为b=5m，水深为h=1m，判断渠内水流是急流还是缓流？

如果是急流，试计算发生水跃的跃后水深是多少。

　　参考答案：

　　[填空题]34某矩形断面渠道中有一平板闸门，平板闸门宽b=4m。

闸前水深H=3.8m，闸下收缩水深hc=0.7m，已知闸孔通过的流量Q=20m3/s。

忽略水流和边界的摩擦阻力，求水流作用于闸门上的作用力，并与按静水压强分布图计算作用于闸门上的作用力相比较。

　　参考答案：

　　[填空题]35测定90°弯管的局部水头损失系数的试验装置如图所示。

已知试验段AB长10m，管径d＝0.05m，弯管曲率半径R＝d，管段沿程水力摩擦系数λ＝0.0264，实测AB管段两端测压管水头差△h＝0.63m，100秒钟流入量水箱的水体体积为0.28m3，试求弯管内的流速、沿程水头损失和局部水头损失系数。

　　参考答案：

　　[填空题]36有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b＝1.5m，槽长L＝120m。

进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z2＝52.04m，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q。

　　[填空题]37某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气（如题图），喷嘴出口直径d2=2.0cm。

用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN/m2，管路内流速v1=0.706m/s。

求水流对喷嘴的水平作用力F（可取动量校正系数为1）

　　参考答案：

　　[填空题]38图示一跨河倒虹吸圆管，管径d＝0.8m，长l=50m，两个30°折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差H=3m。

若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q。

　　参考答案：

　　[填空题]39图示圆弧形闸门AB（1/4圆），A点以上的水深H＝1.2m，闸门宽B=4m，圆弧形闸门半径R=1m，水面均为大气压强。

确定圆弧形闸门AB上作用的静水

　　总压力及作用方向。

　　[填空题]40某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。

已知渠宽B＝18m，流量Q＝265m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m，当坝下游水深ht=4.7m时，问：

是否需要修建消能工？

若需要修建消能工，估算消力池深。

　　参考答案：

　　[填空题]41某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。

已知渠宽B＝18m，流量Q＝265m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m，当坝下游水深ht=4.7m时，问：

如发生水跃，属于何种形式的水跃？

　　参考答案：

　　[填空题]42某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。

已知渠宽B＝18m，流量Q＝265m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m，当坝下游水深ht=4.7m时，问：

坝下游是否发生水跃？

　　参考答案：

　　[填空题]43有一梯形渠道，底宽b=10m，水深h=3m，边坡为1：

1，糙率n=0.014，底坡i=0.001。

如流动在紊流粗糙区，求通过的流量Q。

　　参考答案：

　　[填空题]44从水箱接一橡胶管道及喷嘴（如图）。

橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。

水头H=5.5m。

由水箱至喷嘴的水头损失hw=0.5m。

用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9N/cm2。

如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。

　　[填空题]45图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为A=0.64m2，长l=50m，两个30°折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为δ1=0.2，δ2=0.5，δ3=1.0，沿程水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差H=3m。

求通过的流量Q？

　　参考答案：

　　[填空题]46如图一矩形断面渠道，底宽为3m，渠底在某处抬高0.3m，水深原来是2m，抬高后水面降低0.1m，流量为6m3/s

　　参考答案：

　　求水流对坎的冲击力。

　　[填空题]47如图一矩形断面渠道，底宽为3m，渠底在某处抬高0.3m，水深原来是2m，抬高后水面降低0.1m，流量为6m3/s

　　的水头损失

　　参考答案：

　　求1-1和2-2两断面间[填空题]48有一长度为L=10m的有压管道连结两水池（不计水池中流速），管径d=0.1m，两水池水位差Z=3.5m，在L/2处装一测压管，已知管道进口和出口的局部阻力系数分别为0.5和1.0，管道沿程阻力系数为0.02，求：

　　下游水池水面高多少

　　参考答案：

　　测压管水面比

　　[填空题]49有一长度为L=10m的有压管道连结两水池（不计水池中流速），管径d=0.1m，两水池水位差Z=3.5m，在L/2处装一测压管，已知管道进口和出口的局部阻力系数分别为0.5和1.0，管道沿程阻力系数为0.02，求：

流量

　　参考答案：

　　管道中通过的

　　[填空题]50某半圆柱面挡水建筑物，半径R=2m，宽度b=2m，距自由液面h=2m的上端A

　　与一挡水板相连，求力的大小、方向和作用点。

　　参考答案：

　　试计算曲面AB所受静水总压[填空题]51某半圆柱面挡水建筑物，半径R=2m，宽度b=2m，距自由液面h=2m的上端A

　　与一挡水板相连，求对压强

　　求曲面下端B的绝对压强和相

　　[填空题]52在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深H=6m，闸门开度e=2m，闸下游水深ht=3m，闸门宽度b=4m，（闸门垂向收缩系数ε2=0.625，堰流的流量系数m=0.34，闸孔出流的流量系数μ=0.600.18e/H），不计行进流速，试求：

　　接形式，并判断闸下是否要建消能工。

　　参考答案：

　　请判断闸下游的水流衔[填空题]53在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深H=6m，闸门开度e=2m，闸下游水深ht=3m，闸门宽度b=4m，（闸门垂向收缩系数ε2=0.625，堰流的流量系数m=0.34，闸孔出流的流量系数μ=0.600.18e/H），不计行进流速，试求：

　　出流）

　　参考答案：

　　通过水闸的流量（自由

　　[填空题]54已知一矩形渠道糙率n=0.02，底坡i=0.0001，底宽b=4m，在发生均匀流时，过水断面形状满足水力最优（佳）断面。

求：

均匀流时佛汝德数及临界水深

　　参考答案：

　　[填空题]55已知一矩形渠道糙率n=0.02，底坡i=0.0001，底宽b=4m，在发生均匀流时，过水断面形状满足水力最优（佳）断面。

求：

均匀流时渠道通过的流量

　　[填空题]56如图示一直径d1=0.15m的钢管，水平放置，其末端用螺栓连接一收缩段，水流通过收缩段流入大气中，出口断面直径d2=0.05m，已知管中流速为V1=3m/s，不计水头损失，求螺栓所受作用力。

　　参考答案：

　　[填空题]57有一长度L=10m的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=2.5m，沿程阻力系数λ=0.02，不计行进流速，管道进口及阀门的局部阻力系数分别为ζ1=0.5、ζ2=1.5。

求：

　　阀门

　　由全开突然关闭时管道中的水击压强水头。

　　（水击波波速为1000m/s）

　　[填空题]58有一长度L=10m的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=2.5m，沿程阻力系数λ=0.02，不计行进流速，管道进口及阀门的局部阻力系数分别为ζ1=0.5、ζ2=1.5。

求：

全开时管道中通过的流量。

　　参考答案：

　　阀门

　　[填空题]59如图所示，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为2m（垂直于纸面方向），半径R=1m，h1=2m，h2=3m，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。

　　参考答案：

　　[填空题]60已知一射流在平面上以速度v冲击一斜置平板，平板和射流的夹角α=60°，如不考虑水头损失即v=v1=v2且取动量系数为1，试证明两分流的流

　　量比。

　　（注，不考虑水流和平板的摩擦力）