第一章练习题副本.docx

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第一章练习题副本

第一章流体及其物理性质

一、选择题

1、按流体力学连续介质的概念，流体质点是指

A流体的分子；B流体内的固体颗粒；C无大小的几何点；

D几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。

2、从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体

A能承受拉力，平衡时不能承受切应力；B不能承受拉力，平衡时能承受切应力；

C不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；D能承受拉力，平衡时也能承受切应力。

3、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是

A切应力与压强；B切应力与剪切变形速度

C切应力与剪切变形；D切应力与流速。

4、水的黏性随温度的升高而

A增大；B减小；C不变；D不能确定。

5、气体的黏性随温度的升高而

A增大；B减小；C不变；D不能确定。

6.流体的运动粘度的国际单位是

Am2/s；BN/m2；Ckg/m；DN.m/s

7、以下关于流体黏性的说法不正确的是

A黏性是流体的固有属性；

B黏性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度；

C流体的黏性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；

D流体的黏性随温度的升高而增大。

8、已知液体中的流速分布u-y如图1-1所示，其切应力分布为

9、以下关于液体质点和液体微团

A液体微团比液体质点大；B液体微团比液体质点大；

C液体质点没有大小，没有质量；D液体质点又称为液体微团。

10、液体的粘性主要来自于液体-----------。

A分子的热运动；B分子间内聚力；C易变形性；D抗拒变形的能力

11.15o时空气和水的运动粘度为

，

，这说明

A、空气比水的粘性大；B、空气比水的粘性小；

C空气与水的粘性接近；D、不能直接比较。

12、以下哪几种流体为牛顿流体？

A空气；B清水；C血浆；D汽油；E泥浆。

13、下列流体中哪种属牛顿流体？

A汽油；B纸浆；C血液；D沥青。

二、解答题及解析

1、什么是“连续介质”模型？

建立“连续介质”模型有何意义？

2、为什么液体的黏性随温度升高而减小，气体的黏性随温度升高而增大？

三、图解题及解析

1、已知液体中的流速分布沿y方向分布如图1-2所示有三种情况：

（a）均匀分布；（b）线性分布；（c）抛物线分布。

试根据牛顿内摩擦定律

，定性画出各种情况下的切应力分布τ-y图。

3、在两平行壁面间流动的液体的流速分布如图所示。

试说明

（1）最大、最小切应力的位置和最小切应力的值;

（2）作用于各微小矩形液块A、B、C上下两面的内擎擦力的方向;

（3）经微小时间段dt后,各液块将变成什么形状?

四、计算题及解析

1、一底面积为40cm×45cm，高为1cm的木块，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作匀速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚度1mm，斜坡角

（如图1-4所示），求油的粘度。

解：

木块重量沿斜坡分力F与剪切力T平衡时，匀速下滑

____

第二章流体力学

一、选择题及答案

1、静止流场中的压强分布规律

A仅适用于不可压缩流体；B仅适用于理想流体；

C仅适用于黏性流体；D既适用于理想流体，也适用于黏性流体。

答（D）

2、静水中斜置平面壁的形心淹深

与压力中心淹深

的关系为

___

。

A大于；B等于；C小于；D无规律。

答（C）

3、金属压力表的读数是

A绝对压强；B相对压强；C绝对压强加当地大气压强；D相对压强加当地大气压强。

答（B）

4、绝对压强

、相对压强p、真空值

、当地大气压强

之间的关系是

A

=p+

;Bp=

+

;C

=

–

答（C）

5、在密闭的容器上装有U形水银压力计（如图2-1），其中1、2、3点位于同一水平面，其压强关系为

ABC

答（B）

6、用U形水银差压计测量水管内A、B两点的压强差（如图2-2），水银面高差hp=10cm，pa-pb为

A13.33kPa；B12.35kPa；C9.8kPa

答（B）

7、如图2-3所示，垂直放置的矩形挡水平板，水深为3m，静水总压力p的作用点到水面的距离

为

A1.25m；B1.5m；C2.0m；D2.5m

答（C）

8、在液体中潜体所受浮力的大小

A与潜体的密度成正比；B与液体的密度成正比；C与潜体淹没的深度成正比。

答（B）

9、完全淹没在水中的一矩形平面，当绕其形心轴旋转到什么位置时，其压力中心与形心重

合？

A倾斜；B

倾斜；C水平；D竖直。

答（C）

10、完全淹没在水中的一矩形平面，当绕其形心轴旋转到什么位置时，其压力中心与形心最远？

A倾斜；B

倾斜；C水平；D竖直。

答（D）

11、相对压强是指该点的绝对气压与____的差值。

A标准大气压；B当地大气压；C真空压强；D工程大气压。

答（B）

12、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内绝对压强为____水柱。

A2m；B1m；C8m；D–2m

答（C）

13、静止的水仅受重力作用时，其测压管水头线必为____。

A水平线；B直线；C斜线；D曲线。

答（A）

14、一密闭容器内下部为水，水的容重为γ；上部为空气，空气的压强为

，容器由静止状态自由下落，在下落过程中容器内水深为h处的压强为

A

__

；C0；D以上都不正确。

答（B）

15、凡是与水接触的____称为受压面。

A平面；B曲面；C壁面；D底面。

答（C）

16、浮力作用线通过

A潜体的重心；B浮体的体积形心；C排开液体的体积形心；

D物体上面竖直方向液体的体积形心

答（C）

17、浮体稳定平衡，则

A其定倾半径为零；B仅当重心G在浮心B之下；

C重力和浮力相等，且重心低于定倾中心；D当定倾中心在重心之上。

答（C）

18、潜体的稳定性条件是

A潜体的重心必须位于其浮心之下；B潜体的重心必须位于其浮心之上；

C潜体的形心必须位于其浮心之下；D潜体的重心必须位于其浮心之上。

答（A）

19、对于潜体，若浮心与重心重合，称为____平衡；浮心在重心之上，称为____平衡；浮心在重心之下，称为____平衡。

A稳定随遇不稳定；B随遇稳定不稳定；

C随遇不稳定稳定；D不稳定稳定随遇。

答（B）

20、有一用均匀薄板做成的封闭金属立方体放在水上，它的长L×宽B×高H=2m×2m×0.8m，其重量是G=5kN，它的定倾半径

A0.62m;B1.62m;C2.12m;D2.62m

答（B）

21、液体受到表面压强p作用后，它将____地传递到液体内部任何一点。

A豪不改变；B有所增加；C有所减少；D只传压力不传递压强。

答（A）

22、一盛水圆筒静止时水面为水平面，当圆筒以匀角速度绕中心轴旋转时，水面将变成

A斜面；B曲面；C保持水平面。

答（B）

23、试判断下列流体中哪些不能在重力场中保持平衡

1、纯水；2、海水；3等熵气体；4大气层

A1、2；B2、4；C3、4

答（B）

24、均质液体在作等加速直线运动并处于相对平衡时，垂直运动方向的压强分布规律与静止液体相同。

在水平方向的压强分布为

A保持不变；B线性分布；C二次曲线分布。

答（B）

25、圆柱形贮液筒中的均质液体以等角速度绕中心轴旋转，并处于相对平衡时，垂直方向（平行于中心轴）的压强分布规律与静止液体相同。

在水平方向（垂直中心轴）的压强分布为

A保持不变；B线性分布；C二次曲线分布。

答（C）

26、图2-4所示一方形贮水箱的左侧壁面上，有一圆柱形盖ABC，为确定作用在ABC盖上的压强合力的垂直分量，计算相应的压力体应为

A+CADEB;B-ADEB;C+ABC;D-ABC

答（C）

27、图2-5所示四种敞口盛水容器的底面积相同，水位高相同。

容器中水的重量比为（自左向右）9:

1:

10:

2，试确定底部所受的总压力为

A9:

1:

10:

2；B与形状有关；C相同。

答（C）

28、利用大气压强分布原理，你认为可以设计制造哪种测量仪器？

A大气温度仪；B高度仪；C大气气压仪

答（B）

29、图2-6所示一匀质圆锥倒置在水面上，淹深为l。

为了使圆锥处于稳定平衡状态，应使

Al尽量大；Bl尽量小；C不可能。

答（A）

30、静止液体中存在

A压应力；B压应力和拉应力；

C压应力和切应力；D压应力、切应力和拉应力。

答（A）

31、相对压强的起量点是

A绝对真空；B1个标准大气压；C当地大气压；D液面压强。

答（C）

二、解答题及解析

1、液体静压力具有的两个基本特性是什么？

答：

（1）静压力是沿着液体作用面的内法线方向，压力总是垂直于受压面；

（2）液体中任一点压力大小与作用面的方位无关。

2、液体静压强分布规律的适用条件是什么？

答：

液体静压强分布规律的适用条件是：

静止、同种、连续的流体。

这三个条件必须同时满足。

三、图解题及解析

1、如图2-7所示，三个密闭容器中的水深H和水面压强po均相等，（a）容器放在地面上；（b）容器以加速度g向上运动；（c）容器以加速度g自由落体运动。

试写出三种情况下平衡液体内部静水压强分布的表达式，并画出三种情况下作用在容器侧壁AB上的静水压强分布图。

（设液面相对压强po>0）。

解：

（a）容器放在地面上，如图2-8（a）所示；

（b）容器以加速度g向上运动

___

（c）容器以加速度g自由落体运动，如图2-8（b）所示。

2、绘出图2-9中ABCD折面上的压强分布图。

解：

ABCD折面上的压强分布如图2-10所示。

3、绘出图2-11所示曲面上水平方向的压强分布图和垂直方向的压力体，并用箭头表示出力的方向。

解：

曲面上水平方向的压强分布和垂直方向的压力分布如图2-12所示。

第三章一元流体动力学理论基础

一、选择题及答案

1、欧拉法____描述流体质点的运动。

A直接；B间接；C不能；D只在定常时能。

答（B）

2、非定常流动中，流线与迹线____。

A一定重合；B一定不重合；C特殊情况不可能重合；D一定正交。

答（B）

3、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的必要条件是____。

A理想流体；B黏性流体；C可压缩流体；D不可压缩流体。

答（D）

4、沿流线成立的伯努利方程的限制条件不包含____。

A不可压缩流体；B无黏流体；C定常流动；D无旋流动。

答（D）

5、沿总流成立的伯努利方程中的速度v是指____速度。

A有效截面上任意点；B有效截面平均；

C有效截面形心处；D有效截面上最大。

答（B）

6、等直径水管，A-A为过流截面，B-B为水平面，1、2、3、4为面上各点（如图3-1所示），各点的运动物理量有以下关系

ABC

D

答（C）

7、伯努利方程中

表示

A单位重量液体具有的机械能；B单位质量液体具有的机械能；

C单位体积液体具有的机械能；D通过过流截面液体所具有的总机械能。

答（A）

8、水平放置的渐扩管，如果忽略水头损失，截面形心点的压强有以下关系

ABC

答（C）

9、黏性流体总水头线的变化规律是

A沿程下降；B沿程上升；C保持水平；D前三种情况都有可能。

答（A）

10、黏性流体测压管水头线的变化规律是

A沿程下降；B沿程上升；C保持水平；D前三种情况都有可能。

答（D）

11、以下哪些概念属于欧拉法

A流线；B迹线；C液体质点；D液体微团；E控制体；F固定空间点。

答（AEF）

12、以下哪些概念属于拉格朗日法

A流线；B迹线；C液体质点；D液体微团；E控制体；F过水断面。

答（BCD）

13、当流场中的流线为相互平行的直线时此流动是

A恒定均匀流；B恒定非均匀流；C均匀流；D非恒定均匀流；

E非恒定非均匀流；F非均匀流；G恒定流；非恒定流。

答（ACD）

14、当流场中的流线与迹线重合时，此流动是

A恒定均匀流；B非恒定均匀流；C均匀流；D恒定非均匀流；

E非恒定非均匀流；F非均匀流；G恒定流；非恒定流。

答（ADG）

15、请判断拉格朗日法适合于描述下述哪一类流动？

A研究一污染物粒子在水中运动的轨道；B研究无数质点组成的质点群的运动；

C研究一流动空间的速度分布。

答（A）

16、某人坐在匀速运动的飞机上测量和记录周围各点空气的速度和压强，请问它采用的研究方法是

A拉格朗日法；B欧拉法；C二者均不是。

答（B）

17、图3-2中A为流场中一封闭曲面，流量Q=代表

A流量为零；B与单个曲面一样；C净流入A的流量；D净流出A的流量。

答（D）

18、润滑油在圆柱形旋转滑动轴承的间隙中被轴承带动，设间隙高度远小于轴承直径和宽带，润滑油的流动可简化为

A圆柱形空间的三维流动；B圆环形空间的三维流动；

C垂直于轴线的狭缝中的平面流动。

答（C）

19、在风洞试验中，将飞机或汽车模型固定在洞壁上，让空气匀速地流过模型。

请问这种流动属于

A定常流动；B不定常流动。

答（A）

20、请判断下列方法是否正确：

过流场中的一点可以有多条迹线。

A根本不可能；B在定常流中是正确的；C在不定常流中是正确的。

答（C）

21、请判断下列方法是否正确：

过流场中的一点可以有多条流线。

A根本不可能；B在定常流中是正确的；C在不定常流中是正确的。

答（A）

22、运用沿总流的伯努利方程时所选取的两个断面____。

A可以是任何断面；B必须是均流断面；

C之间可以有急变流；D之间必须是缓变流。

答（C）

23、根据质量守恒定律。

流体元的体积变化将引起密度变化。

由于表示流体元的瞬时体积相对膨胀率，当=0时意味着流体是

A均质的；B不可压缩的；C可压缩的。

答（B）

24、圆管层流过流断面的流速分布为

A均匀分布；B对数曲线分布；C二次抛物线分布；D三次抛物线分布。

答（C）

25、恒定流是

A流动随时间按一定规律变化；B流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化；

C各过流断面的速度分布相同。

答（B）

26、一元流动是

A均匀流；B速度分布按直线变化；

C运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。

答（C）

27、均匀流是

A当地加速度为零；B迁移加速度为零；

C向心加速度为零；D合加速度为零。

答（B）

28、如图3-3所示的变直径管，直径，流速为

A3m/s；B4m/s；C6m/s；D9m/s

答（C）

29、流场中流线与迹线之间，在通常情况下____。

A能相交，也能相切；B仅能相交，但不能相切；

C仅能相切，但不能相交；D既不能相交，也不能相切。

答（C）

30、单位时间内，控制体内由于密度变化引起的质量增量等于从控制面____。

A流入的质量；B流出的质量；

C流入与流出质量之和；D流入与流出质量之差。

答（D）

31、定常流动中，流体质点的加速度____。

A等于零；B等于常数；C随时间变化而变化；D与时间无关。

答（D）

32、在____流动中，流线和迹线重合。

A无旋；B有旋；C定常；D非定常。

答（C）

33、一维流动的连续性方程vA=C成立的必要条件是____。

A理想流体；B黏性流体；C可压缩流体；D不可压缩流体。

答（D）

34、文丘里管用于测量流量时的主要工作原理是____。

A连续性方程；B运动方程；C伯努利方程；D动量方程。

答（C）

35、两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现____情况。

A水管内为层流状态，气管内为湍流状态；B水管、气管内都为层流状态；

C水管内为湍流状态，气管内为层流状态；D水管、气管内都为湍流状态。

答（A）

36、雷诺数Re代表的是____之比。

A惯性力与重力；B重力与压力；C黏性力与重力；D黏性力与惯性力。

答（D）

37、判断层流或湍流的无量纲量是____。

A弗劳德数Fr；B雷诺数Re；C欧拉数Eu；D斯特劳哈尔数Sr

答（B）

38、运用沿总流的伯努利方程时所选取的两个断面____。

A可以是任何断面；B必须是均流断面；

C之间可以有急变流；D之间必须是缓变流。

答（C）

第四章流动阻力和能量损失

一、选择题及答案

1、一定长度的圆管均匀流段，当允许的水头损失不变，而管径增大一倍时，流量增加幅度最大的是

A层流流动；B湍流光滑区流动；C湍流过渡区流动；D湍流粗糙区流动；

答（C）

2、圆管断面直径由d1突然扩大为d2，若将一次扩大改为两级扩大，则该扩大的局部水头损失

A减小；B不变；C增大。

答（A）

3、水在垂直管内由上向下流动，相距L的两断面间测压管水头差为h，则两端面间沿程水头损失hf为

Ahf=h；Bhf=h+L；Chf=L-h

答（A）

4、圆管流动过流断面上的切应力分布为图4-1中的哪一种？

A在过流断面上是常数；B管轴处是零，且与半径成正比；

C管壁处是零，向管轴线性增大；D抛物线分布。

答（B）

5、在圆管湍流中，过水断面流速分布符合

A均匀规律；B直线变化规律；C抛物线规律；D对数曲线规律。

答（D）

6、在圆管层流中，过水断面流速分布符合

A均匀规律；B直线变化规律；C抛物线规律；D对数曲线规律。

答（C）

7、图4-2所示的半圆形明渠，半径ro=4m，水力半径为

A4m；B3m；C2m；D1m

答（C）

8、变直径管流，细断面直径为d1，粗糙面直径为d2=2d1，粗糙面雷诺数Re2与细断面雷诺数Re1的关系是

ARe1=0.5Re2；BRe1=Re2；CRe1=1.5Re2；DRe1=2Re2

答（D）

9、圆管层流，实测管轴线上的流速为4m/s，则断面平均流速为

A4m/s；B3.2m/s；C2m/s；D2.5m/s

答（C）

10、圆管湍流过渡区的沿程摩阻系数λ

A与雷诺数Re有关；B与管壁相对粗糙度Δ/d有关；

C与Re和Δ/d有关；D与Re和管长l有关

答（C）

11、管流湍流粗糙区的沿程摩阻系数λ

A与雷诺数Re有关；B与管壁相对粗糙度Δ/d有关；

C与Re和Δ/d有关；D与Re和管长l有关

答（B）

12、工业管道的沿程摩阻系数λ在湍流过渡区随雷诺数的增加而

A增加；B减少；C不变；D前三种情况都有可能。

答（B）

13、理想液体在流动过程中，流层之间的切应力为

A零；B黏性切应力τ1；C惯性切应力τ2；Dτ1+τ2

答（A）

14、实际液体在湍流状态，流层之间的切应力为

A零；B黏性切应力τ1；C惯性切应力τ2；Dτ1+τ2

答（D）

15、在湍流状态下，流场固定空间点得瞬时流速为

A时间平均流速u；B脉动流速u1；C断面平均速度v；Du+u1

答（D）

16、所谓的工业管道当量粗糙高度是指

A和工业管道粗糙高度相同的尼古拉兹粗糙高度；

B和尼古拉兹粗糙高度相同的工业管道粗糙高度；

C和工业管道λ值相同的尼古拉兹粗糙高度；

D和工业管道粗糙区λ值相同的同直径的尼古拉兹管的粗糙高度。

答（D）

二、解答题及解析

1、什么是工业管道的当量粗糙高度？

答：

所谓当量粗糙高度是指和工业管道粗糙区λ值相等的同尼古拉兹粗糙直径的管的粗糙高度。

2、湍流分为哪几个区，各有何特点？

答：

湍流分为：

湍流光滑管区、湍流过渡区和湍流粗糙区，其各分区的特点反映在流动阻力与雷诺数Re和相对粗糙度Δ/d之关系的不同。

湍流光滑管区：

λ=f（Re）;

湍流过渡区：

λ=f（Re，k/d）；

湍流粗糙区：

λ=f（k/d）。

3、试述湍流三个不同流区摩阻系数λ的影响因素，沿程水头损失与流速的关系以及形成不同流区的根本原因。

答：

光滑管区：

此时Re较小，粗糙完全被掩盖在黏性底层以内，管壁粗糙对流动阻力和能量损失不产生影响；λ=f（Re）。

湍流过渡区：

此时Re较大，黏性底层变薄，粗糙开始影响湍流核心的流动，加大了核心区的湍流程度，管壁粗糙及雷诺数对流动阻力和能量损失都产生影响；

λ=f（Re，k/d）。

湍流粗糙区：

此时Re进一步增大，黏性底层更薄，粗糙突起几乎全部暴露在黏流核心，粗糙的扰动作用成为黏流核心中惯性阻力的主要原因。

Re对湍流强度的影响已微不足道；λ=f（k/d）。

第五章孔口、管嘴、管路流动

一、选择题及答案

1、上下游水池利用虹吸管引水，虹吸管输水时管内水流的压力

A均为正压；B均为负压；C部分为正压；D部分为负压。

答（C）

2、输水管的作用水头不变，若将中间某段改为与原管道直径相同的两根管并联，则该输水管的输水流量

A保持不变；B增大；C减小。

答（B）

3、在正常工作条件下，作用水头H、直径d相等时，小孔口的流量Q和圆柱形外管嘴的流量Qn的关系为

AQ>Qn；BQ

答（B）

4、圆柱形外管嘴的正常出流条件是

AL=（3～4）d，Ho>9m；BL=（3～4）d，Ho<9m；

CL>（3～4）d，Ho>9m；DL<（3～4）d，Ho<9m。

答（B）

4、图5-1为两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系为

AQ1Q2;CQ1=Q2

答（C）

5、如图5-2所示，并联长管1、2两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度L2=3L1，通过的流量为

AQ1=Q2；BQ1=1.5Q2；CQ1=1.73Q2；DQ1=3Q2

答（C）

7、A、B两节点连接并联管段1、2、3，如图5-3所示，则A、B两节点间的水头损失为

AhfAB=hf1+hf2+hf3；BhfAB=hf1+hf2；

ChfAB=hf2+hf3；DhfAB=hf1=hf2=hf3

答（D）

8、长管并联管道各并联管段的

A水头损失相等；B水力坡度相等；C总能量损失相等；D通过流量相等。

答（A）

9、并联管道（如图5-4所示），阀门全开时各管段流量为Q1、Q2、Q3，现关小阀门K，其他条件不变，流量变化为

AQ1、Q2、Q3都减小；BQ1、Q3减小Q2不变；

CQ1、Q3减小Q2增大；DQ1不变，Q2增大，Q3减小。

答（C）

10、将孔口改为同直径的外管嘴出流，其他条件不变，则出流流量增大，这是由于

A阻力系数减小所致；B流速系数增大所致；C作用水头增大所致。

答（C）

11、长管作用水头H保持不变，出口由自由出流改为淹没出流后，管路流量

A减小；B不变；C增大；D不一定。

答（B）

12、长管的水力计算常采用比阻公式H=ALQ2，与比阻A有关的参数包括

A管径d、管长L、管道摩阻系数λ；B管径d、管道的摩阻系数λ；

C管长L、管道摩阻系数λ；D管径d、管长L、管道流量Q。

答（B）

13、某薄壁小孔口在7m作用水头下的出流流量为Qo，在作用水头降为4m，并将孔口改为同直径的管嘴后的出流流量为Qn，Q与Qn的流量关系为

A