水力学考试试题2-样品答案2

四川大学期末考试试题
（200 ——200 学年第二 学期）
课程号： 课序号： 课程名称： 任课教师： 成绩：
适用专业年级： 学生人数： 印题分数： 学号： 姓名：
考试须知
四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。

有考场微机作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。

四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。

有违法学校有关规定的，严格按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。

]一、是非题（正确的划“√”，错误的划“×”）
（本大题分10小题，每小题1.5分，共 15分）
1、不同液体的粘滞性并不相同，同种液体的粘滞性是个常数。

随温度变化 （ × ）
2、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体的液体重量。

（ √ ）
3、在非均匀流里， 按流线的弯曲程度又分为急变流与渐变流。

（ √ ）
4、运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。

总水头线总是下降 （ √ ）
5、明渠过水断面上流速分布不均匀是由于液体粘滞性和边壁阻力造成的。

（ √ ）
6、长管的作用水头全部消耗在沿程水头损失上。

（ √ ）
7、水跃是明渠流从缓流过渡到急流的一种渐变水力现象。

（ × ）
8、薄壁堰、实用堰和宽顶堰的淹没条件相同。

（ × ）
9、当2s l T a ≤时发生的水击为直接水击，而2s l T a
>为间接水击。

（ √ ） 10、渗流模型中，某断面的渗流流量比该断面实际流量小。

（ × ）
二、选择题（填写唯一正确答案的编号）
（本大题分10小题，每小题2分，共20分）
1、在流体力学中，单位质量力是指作用在单位（C ）液体上的质量力。

A 面积
B 体积
C 质量
D 重量
2、关于水流流向问题的正确说法为（D ）
A 水流一定是从高处往低处流
B 水流一定是从压强大处向压强小处流
C 水流一定是从流速大处向流速小处流
D 水流一定是从机械能大处向机械能小处流
3、流线和迹线一般情况下是不重合的，若两者完全重合，则水流必为 （ D ）
A 均匀流
B 非均匀流
C 非恒定流
D 恒定流
4、在同一长直等径管道中用不同的液体实验，当流速相同时，其沿程水头损失在（A ）相同。

(λ=64/ Re)
A 层流区
B 紊流光滑管区
C 紊流过度区
D 紊流粗燥区
5、下列各组物理量中，属于同一量纲的是（ D ）
A 长度、宽度、动力粘度
B 长度、密度、运动粘度
C 密度、重量、速度
D 水深、管径、测压管水头 m
6、从作用力角度分析，在下列渠道中能产生均匀流的渠道为（B ）
A 平坡渠道
B 正坡渠道
C 逆坡渠道
D 非棱柱形正坡渠道
7、矩形断面渠道最小断面比能Esmin 与相应的临界水深h k 之比Esmin/h k =（B ）
k k k k
k s s h h h g v h E E 232122m in =+=+==α
A 2.0
B 1.5
C 1.0
D 0.5
8、一堰顶厚度δ=5m ，堰前水头H=1.8m ，则此堰属于（C ）。

A 薄壁堰
B 实用堰
C 宽顶堰
D 三角堰
9、 水击的相长计算式为（B ）。

A s l
T a = B 2s l T a = C 3s l T a = D 4s l T a
= 10、液流为恒定均匀流时，必有（ A ）为零。

A 时变加速度
B 位变加速度
C 水力坡度
D 测压管坡度
三、作图题（本大题分3小题，共16分）
1．试画出下列左图受压面的压强分布图和右图受压面压力体图，并指示出受力方向。

（10分）
2．下列渠道各段充分长，试画出水面线（3）
3．定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。

（3）
B C A A B K K i 1=0i 2>i k i 3<i k
V=0d 1d 2d 3
四、简答题（本大题分3小题，共15分）
1、试述液体静力学的基本方程p z C g ρ+=及其各项的物理意义。

(5分)
z 为静止液体中任一点离开基准面的几何高度，称为位置水头，表示单位重量的液体具有的位能； 为静止液体中任一点的压强水头，表示单位重量的液体具有的压能，压能是一种潜在势能，正是有压强的作用才能把容重为γ
的液体举高一个几何高度
； 称为测压管水头，也表示单位重量的液体具有的势能。

该公式表示的物理意义是：①静止液体内部各点的测压管水头维持同一常数；②静止液体内部各点的势能守恒，位能与压能之间相互转化。

2、简述尼古拉兹实验中沿程水力损失系数λ的变化规律。

（5）
1）、当Re<2000时，λ只与Re 有关，且呈直线相关，与相对光滑度无关2）当2000<Re<4000时，λ只与Re 有关3）当Re>4000时，λ决定于粘性底层厚度σ和绝对粗糙度3、雷诺数与佛汝德数的意义、表达式及作用。

（5） 雷诺数的物理意为水流的惯性力与粘滞力之比，表达式：
作用：判别层流和紊流
佛汝德数的力学意义为水流的惯性力与重力之比，表达式： 作用：判别缓流、急流和临界流
五、计算题（本大题共4小题，总计39分）
1、容积为10 m 3的水，当压强增加了10个大气压时容积减少10升，试求该水体的体积弹性系数K 。

（9） 1;dV
V K dp κκ
=-=
2、一铅直矩形闸门，如下图所示。

已知h1=1.0m ，h2=2.0m ，门宽b=1.5m ，试用解析法及图解法求其静水总压力F P 的大小。

（10）
γp
γp z +γ vd = Re γ p
h 2p r F gh
3、有一溢流坝，流量系数m=0.49，当通过单宽流量q=15 m 3/s 时，下游矩形断面河槽中的水深ht=5.5m ，坝下游收缩断面水深hc0=0.86m 。

（1）求坝顶总水头H 0（其中：ε=1.0，σs=1.0）； （2）判别坝下游是否发生水跃？若发生，指出为何种水跃。

(10分)
3200?s Q m b H σε=⋅⋅⋅−−→=
"
1? of Hydraulic Jump?2t comparing with h c c h h Types ⎤==−−−−−−→⎥⎥⎦
4、已知一液体的流速表达式为：2222
;;0x y z ky kx u u u x y x y =-==++。

试分析液体的运动特征： （一）是否为恒定流？（二）液体质点有无变形运动？（三）液体微团有无旋转运动？。