最新国家开放大学电大《水力学B》网络核心课形考网考作业及答案Word文件下载.docx

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在水利水电工程中经常遇到的水力学问题主要有（　）。

选择一项或多项：

A.特殊水力学问题

B.确定水流能量的利用和消耗

C.分析水流运动形态

D.确定水力荷载、计算过流能力

三、判断题（共5题，每题6分，共30分）

题目7

理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。

（　）

对

错

题目8

水动力学是研究液体在静止或平衡状态下，作用在液体上各种力的平衡关系。

题目9

压强和切应力属表面力。

题目10

流体惯性力与加速度方向相同。

题目11

黏滞性可以制止流体流动。

错

四、计算选择题（共1题，每题15分，共15分）

题目12

如图所示，面积为0.5m2的平板在水面上以速度u=1m/s沿水平方向运动，水层厚度δ=2mm，假设水层内的流速呈直线分布，水温为10oC。

答：

形考任务2

一、单选题（共4题，每题5分，共20分）

静止液体中同一点各方向的静水压强（　）。

A.仅水平方向数值相等

B.大小相等

C.大小不等

D.铅直方向数值为最大

液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（　）。

A.水平面

B.任意曲面

C.旋转抛物面

D.斜平面

液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（　）。

A.12kN/m2

B.10kN/m2

C.-12kN/m2

D.-10kN/m2

在静止液体中，作用在表面上的压强变化，必将均匀不变地传到液体中的各个部分，这就是______原理。

A.能量守恒原理

B.帕斯卡原理

C.连通器原理

D.阿基米德原理

二、多选题（共3题，每题10分，共30分）

某点存在真空时，下列说法正确的是_______。

A.该点的绝对压强为正值

B.该点的绝对压强为负值

C.该点的相对压强为正值

D.该点的相对压强为负值

关于等压面，下列说法正确的是_______。

A.等压面与质量力正交

B.液体中压强相等的点相连所组成的面

C.在平衡液体中等压面即是等势面

D.两种不相混的平衡液体的分界面必然是等压面

压强的表示方法有________。

A.工程大气压单位

B.应变单位

C.液柱高度单位

D.应力单位

三、判断题（共4题，每题5分，共20分）

质量力只有重力时，静止液体内任何点的测压管水头等于常数。

某点存在真空，是指该点的绝对压强小于大气压强。

作用任意平面上静水总压力的作用点与平面的形心点重合。

水静力学是研究液体处于静止或相对平衡状态下的力学规律和在工程中的应用。

四、选择计算题（共1题，每题30分，共30分）

如图所示挡水矩形平板AB，已知水深h=2m，板宽b=3m，求作用在矩形平板AB上的静水总压力的大小及作用点处的水深。

（1）平板AB的形心点c的水深

A.1mB.2mC.1.5mD.2.5m

（2）作用在平板上的静水总压力P为回答

A.19.6kNB.9.8kNC.58.8kND.-58.8kN

（3）静水总压力作用点d处的水深hD回答

A.1mB.1.333mC.0.667mD.2.667m

某压差计如图所示，已知hA=hB=1m，Δh=0.5m。

求：

。

题目13

设管中空气的压强为，水银密度为，水的密度为，由压强公式及等压面的概念，pA的表达式为（　）。

A.

B.

C.

D.

题目14

由压强公式及等压面的概念，pB的表达式为（　）。

题目15

压差pA-pB为______。

A.-261.7kPa

B.261.7kPa

C.-47.04kPa

D.47.04kPa

形考任务3

一、单选题（共7题，每题4分，共28分）

流线和迹线重合的条件为（　）。

A.非恒定流

B.非恒定均匀流

C.恒定流

D.均匀流

有人说“均匀流一定是恒定流”，下列选项哪个是正确的（　）。

A.这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。

因为均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变；

而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。

两者判别标准不同。

B.这种说法是正确的，均匀流一定是恒定流。

C.这种说法不一定正确，均匀流在一定的条件下，一定是恒定流。

D.这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。

因为恒定流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变；

而均匀流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。

流体运动的连续性方程是根据（　）原理导出的。

A.质量守恒

B.动量守恒

C.力的平衡

D.能量守恒

（　）反映水流总机械能沿流程的变化。

A.总水头线

B.压强水头线

C.测压管水头线

D.流速水头线

如果总流的由动量方程求得的力为负值说明（　）。

A.说明方程中流量的取值出现错误。

B.说明原假设的力的方向不对，反向即可。

C.说明方程中流速的取值出现错误。

D.说明方程中流速和流量的取值均出现错误。

过水断面是指（　）。

A.与流线正交的横断面

B.与流线斜交的横断面

C.与流线平行的断面

D.与迹线正交的横断面

下列哪项不是均匀流的特征（　）。

A.液体的迹线与流线重合

B.均匀流过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，即同一过水断面上各点的测压管水头为一常数。

C.各过水断面上流速分布均相同，断面平均流速也相等。

D.各过水断面均为平面，并且形状和尺寸沿流程不变。

二、多选题（共3题，每题5分，共15分）

下列哪些是均匀流的特征（　）。

C.各过水断面均为平面，并且形状和尺寸沿流程不变。

D.各过水断面上流速分布均相同，断面平均流速也相等。

恒定总流能量方程的应用条件有（　）。

A.两个过水断面之间流量保持不变，即沿程无流量的汇入或分出。

B.所取的两个过水断面应符合渐变流条件，这样在计算断面上各点测压管水头为常数。

但是两个断面之间的水流可以是急变流，这对于建立能量方程没有影响

C.水流必须是恒定流，不可压缩液体，即密度等于常数

D.作用在液体上的质量力只有重力

动量方程的适用条件为（　）。

A.作用在液体上的质量力只有重力

B.水流是恒定流，流量沿程不变

C.所选过流断面为渐变流断面，但是两个断面之间的水流可以是急变流。

D.水流为不可压缩的连续液体

三、判断题（共6题，每题5分，共30分）

拉格朗日法是以每一个液体质点作为研究对象，观察其运动轨迹、速度和加速度，掌握其运动状况，综合所有质点的运动，就可得到液体整体的运动情况。

这种方法物理概念清楚，简明易懂。

液体质点在运动过程中，不同时刻所流经空间点的连线称为流线。

缓流一定是均匀流，急流一定不是均匀流。

根据连续性方程，流速与过流断面面积成正比。

根据能量方程水流，水流总是从位置高的地方向位置低的地方流动。

题目16

动量方程是动量守恒定律在水流运动中的具体表现，反映了水流在流动过程中动量的改变与作用力之间的关系。

四、计算选择题（共3题，每题9分，共27分）

有一虹吸管，已知管径d=10cm，h1=1.5m，h2=3m，不计水头损失，取动能修正系数α＝1。

题目17

（1）求解此题需要用到（　）公式。

题目18

（2）管出口断面流速为（　）m/s。

A.767

B.76.7

C.-7.67

D.7.67

题目19

（3）断面c-c中心处的压强pc为（　）kN/m2。

A.-44.1

B.-4.41

C.-441

D.-4410

形考任务4

一、单选题（共10题，每题3分，共30分）

由于局部边界急剧改变，导致水流结构改变、流速分布调整并产生旋涡区，从而引起的水头损失称为（　）。

A.短管水头损失

B.长管水头损失

C.局部水头损失

D.沿程水头损失

水流在运动过程中克服水流阻力而消耗能量称为水头损失。

其中（　）是产生水头损失的外因。

A.液体毛细作用

B.重力对水流的作用

C.液体的粘滞性

D.边界对水流的阻力

判断层流和紊流的临界雷诺数是（　）。

A.上下临界雷诺数代数平均

B.下临界雷诺数

C.上临界雷诺数

D.上下临界雷诺数几何平均

层流运动过流断面的流速分布规律符合（　）。

A.抛物线分布

B.直线分布

C.对数分布

D.指数分布

已知突扩前后有压管道的直径之比d1/d2=1：

2，则突扩前后断面的雷诺数之比为（　）。

A.2

B.0.25

C.1

D.0.5

关于尼古拉兹实验，下列哪个选项是正确的。

A.尼古拉兹实验揭示了局部阻力系数的变化规律

B.尼古拉兹实验揭示了沿程阻力系数的变化规律

C.尼古拉兹实验揭示了紊流流速的变化规律

D.尼古拉兹实验揭示了雷诺数的变化规律

等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是（　）。

A.呈椭圆曲线分布

B.呈双曲线分布

C.呈抛物线分布

D.呈对数线分布

在管流中，紊流的断面流速分布与层流的断面流速分布相比（　）。

A.均匀程度相同

B.更不均匀

C.更加均匀

D.以上答案均不对

当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数_____；

当输水管流量一定时，随管径加大，雷诺数_____。

A.增大；

增大

B.变小；

变小

C.变小；

D.增大；

雷诺数Re是用来判别下列何种流动的重要无量纲系数（　）。

A.急流与缓流

B.层流与紊流

C.均匀流与非均匀流

D.明流与管流

二、多选题（共2题，每题5分，共10分）

水头损失有_____和_____两种形式。

A.长管水头损失

B.短管水头损失

C.沿程水头损失

D.局部水头损失

关于雷诺试验及其结论，以下说法正确的是（　）。

A.根据雷诺试验的成果，液体存在层流和紊流两种流态

B.对于明渠，当Re大于临界雷诺数500时为紊流，小于临界雷诺数500为层流（雷诺数中特征长度用水力半径R）

C.液体流态的判别采用无量纲数雷诺数Re

D.对于圆管，当Re大于临界雷诺数2000时为紊流，小于临界雷诺数2000为层流（雷诺数中特征长度用圆管直径d）

液体的粘滞性是引起水流能量损失的根本原因。

水力半径全面反映了水流横向边界特征对于过流能力和水流阻力的综合影响。

均匀流的总水头线和测压管水头线是相互平行的直线。

层流的沿程水头损失仅与流速的二次方有关。

舍齐公式适用于层流和紊流。

管壁光滑的管子一定是水力光滑管。

四、计算选择题（共3题，每题10分，共30分）

某输油管道长L=500m，直径d=0.15m，流速v=0.24m/s，油的粘滞系数ν＝2.0cm2/s。

（1）雷诺数为A.180，流态为A.层流

（2）管段的沿程阻力系数为D.0.356

（3）管段的沿程阻力损失为C.3.49m油柱。

形考任务5

一、选择题（共3题，每题10分，共30分）

水泵的扬程是指（　）。

A.水泵提水高度

B.吸水管与压水管的水头损失

C.水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失

D.水泵提水高度+吸水管的水头损失

根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为（　）。

A.复杂管道和简单管道

B.长管和短管

C.并联管道和串联管道

短管淹没出流的计算时，作用水头为（　）。

A.短管出口中心至上游水面高差

B.上下游水面高差

C.短管出口中心至下游水面高差

二、多选题（共1题，每题10分，共10分）

按短管进行水力计算的管路是（　）。

A.虹吸管

B.支状管网

C.环状管网

D.倒虹吸管

在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。

计算阻力损失时，短管既要考虑局部阻力损失，也要考虑沿程阻力损失，长管计算同样也要考虑这两项损失。

长管是指管道中的水头损失以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水头之和与其相比很小，可以忽略不计。

在压力管道中，由于外界影响使管道中的流速发生急剧变化，引起管中压强发生快速交替升降的水力现象，称为水击。

由若干段直径不同的简单管道首尾相接组成的管道称为串联管路。

对于串联管路，应分别计算各段沿程水头损失及局部水头损失，然后叠加。

某渠道用直径d=0.7m的混凝土虹吸管自河中向渠道引水。

河道水位与渠道水位的高差为5m，虹吸管长度l1=8m，l2=12m，l3=14m，混凝土虹吸管沿程水头损失系数λ=0.022，进口局部水头损失系数ζe=0.5，中间有两个弯头，每个弯头的局部水头损失系数ζb=0.365，出口局部水头损失系数ζou=1.0。

试求：

（1）虹吸管的输水能力；

（2）当虹吸管的最大允许真空度为7m时，虹吸管的安装高度是多少？

解：

（1）管道的流量系数是D.0.551

（2）虹吸管的输水能力为C.2.2m3/s

（3）当虹吸管的最大允许真空度为7m时，虹吸管的安装高度为C.3.21m。

形考任务6

明渠均匀流可能发生在（　）。

A.正坡渠道中

B.正坡、平坡及逆坡渠道都能发生

C.平坡渠道中

D.逆坡渠道中

在明渠渐变流中（　）。

A.测压管水头线与自由水面一致

B.水面线与底坡线平行

C.总水头线与自由水面相重合

D.总水头线一定平行于底坡线

矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比βm等于（　）。

A.3

B.2

C.4

D.1

在明渠中不可以发生的流动是（）。

A.恒定非均匀流

B.恒定均匀流

C.非恒定非均匀流

D.非恒定均匀流

在缓坡渠道上不能发生（　）。

A.均匀缓流

B.非均匀急流

C.均匀急流

D.非均匀缓流

明渠流渠道底坡的类型有（　）。

A.顺坡

B.临界坡

C.平坡

D.逆坡

明渠均匀流的水力特征有（　）。

A.总水头线、测压管水头线（即水面线）和渠底线三者互相平行

B.过流断面上的流速和流速分布沿流程不变，所以流速水头沿程不变

C.过流断面上的流速和流速分布不随时间变化

D.过流断面的形状、尺寸和水深沿流程不变

明渠均匀流的形成条件有（　）。

A.必须是正坡明渠（i＞0），且底坡和粗糙系数沿程不变；

B.渠道是长而直的棱柱体明渠，其断面形状和大小沿程不变；

C.明渠中的水流为恒定流，流量沿程不变，无支流的汇入和分出；

D.所研究的渠段内水流不受水工建筑物的局部干扰

两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的均匀流水深不等。

明渠过流断面上各点的流速都是相等的。

无压圆管均匀流的重要特征：

其过水断面面积和湿周随水深的变化而改变。

当h>

d/2时，随着水深增加，水面变宽，过水面积增加迅速，但湿周增加逐渐减慢；

当h<

d/2时，水深增加使水面宽度减小，过水面积增加减缓，而湿周增大加快。

水力最佳断面是：

过流面积相同，所能通过的流量最大的过流断面。

糙率n是反映渠道边界和水流对阻力影响的综合参数，n值的大小主要与渠道的边界粗糙程度有关，流量、水深、含沙量以及运行管理对n值也有影响。

在明渠渐变流中，总水头线一定平行于底坡线。

四、计算选择题（共3题，每题5分，共15分）

有一矩形断面渠道底宽b＝2m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.012，当槽中均匀流水深h0=1.5m时。

（1）水力半径为B.0.6m。

（2）舍齐系数为B.76.53

/s。

（3）通过的流量Q为B.3.56m3/s。

形考任务7

一、单选题（共6题，每题5分，共30分）

判别明渠水流流态的依据是弗汝德数，当Fr>

1则为（　）。

A.缓流

B.急流

C.急变流

D.临界流

弗汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（　）。

A.急流和缓流

B.恒定流和非恒定流

C.层流和紊流

D.均匀流和非均匀流

明渠非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度，又可以分为（　）。

A.临界流和缓流

C.急流和缓流

D.渐变流和急变流

在缓坡明渠中不可以发生的流动是（　）。

A.均匀急流

B.非均匀缓流

C.非均匀急流

D.均匀缓流

共轭水深是指（　）。

A.水跃的跃前水深与跃后水深

B.溢流坝下游水流收缩断面水深

C.临界水

D.均匀流水深

A.水面线与底坡线平行

B.总水头线与自由水面相重合

C.测压管水头线与自由水面一致

二、多选题（共2题，每题10分，共20分）

明渠水流的三种流态有（　）。

A.临界流

B.缓流

C.急流

明渠水流的判别方法及标准有（　）。

A.临界底坡：

缓流，临界流，急流。

B.干扰波：

波速C=，=C为临界流，<

c为缓流，>

c为急流。

C.弗汝德数：

弗汝德数Fr=，Fr=1临界流，Fr<

1缓流，Fr>

1急流。

D.临界水深：

三、判断题（共10题，每题2分，共20分）

在明渠均匀流中，断面比能保持沿程不变。

缓流的Fr数必小于1。

临界底坡上的均匀流一定是临界流。

断面单位能量沿程可大、可小，或者不变。

明渠水