水力学第二章课后答案
武汉大学水力学教材答案第二章
武汉⼤学⽔⼒学教材答案第⼆章第⼆章⽔静⼒学1、相对压强必为正值。
( )2、图⽰为⼀盛⽔容器。
当不计瓶重时, 作⽤于地⾯上的⼒等于⽔作⽤于瓶底的总压⼒。
( )3、静⽔总压⼒的压⼒中⼼就是受⼒⾯⾯积的形⼼。
( )4、⼆向曲⾯上的静⽔总压⼒的作⽤点就是静⽔总压⼒的⽔平分⼒与铅直分⼒的交点。
( )5、⼀个任意形状的倾斜平⾯与⽔⾯的夹⾓为α。
则该平⾯上的静⽔总压⼒P=ρgy D A sinα。
(y D为压⼒中⼼D的) （）b，长度L及倾⾓α均相等，则⼆板上的静⽔总压⼒作( )( )8、静⽔压强仅是由质量⼒引起的。
( )9、在⼀盛⽔容器的侧壁上开有两个⼩孔A、B，并安装⼀U 形⽔银压差计，如图所⽰。
由于A、B两点静⽔压强不h 的差值。
( )10、物体在⽔中受到的浮⼒等于作⽤于物体表⾯的静⽔总压⼒。
( )11、选择下列正确的等压⾯: ( )(3) C ? C (4) D ? D( )(1) 淹没⾯积的中⼼；(2) 压⼒体的中⼼；(3) 总压⼒的作⽤点；(4) 受压⾯的形⼼。
13、平衡液体中的等压⾯必为( )(1) ⽔平⾯；(2) 斜平⾯；(3) 旋转抛物⾯；(4) 与质量⼒相正交的⾯。
14、图⽰四个容器内的⽔深均为H，则容器底⾯静⽔压强最⼤的是( )(1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。
15、欧拉液体平衡微分⽅程( ) (1) 只适⽤于静⽌液体；(2) 只适⽤于相对平衡液体；(3) 不适⽤于理想液体；(4) 理想液体和实际液体均适⽤。
16、容器中盛有两种不同重度的静⽌液体，如图所⽰，作⽤在容器A B 壁⾯上的静⽔压强分布图应为( ) (1) a (2) d17、液体某点的绝对压强为58 kP a，则该点的相对压强为( )(1) 159.3 kP a；(2) 43.3 kP a；(3) -58 kP a(4) -43.3 kP a。
18、图⽰的容器a 中盛有重度为ρ1的液体，容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体，则两个容器中曲⾯AB 上压⼒体及压⼒应为( )(1) 压⼒体相同，且压⼒相等；(2) 压⼒体相同，但压⼒不相等；(3) 压⼒体不同，压⼒不相等；1 m 时〔虚线位置〕，闸门上的静⽔总压⼒。
《水力学》课后习题答案
第一章 绪论1-1．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。
试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。
[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。
[解]1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。
《水力学》第二章答案
第二章:水静力学 一：思考题2-1.静水压强有两种表示方法,即:相对压强和绝对压强2-2.特性(1)静水压强的方向与受压面垂直并指向手压面;(2)任意点的静水压强的大小和受压面的方位无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强都相等. 规律:由单位质量力所决定,作为连续介质的平衡液体内,任意点的静水压强仅是空间坐标的连续函数,而与受压面的方向无关,所以p=(x,y,z)2-3答：水头是压强的几何意义表示方法，它表示h 高的水头具有大小为ρgh 的压强。
绝对压强预想的压强是按不同的起点计算的压强，绝对压强是以0为起点，而相对压强是以当地大气压为基准测定的，所以两者相差当地大气压Pa.绝对压强小于当地大气压时就有负压，即真空。
某点负压大小等于该点的相对压强。
Pv=p'-pa2-4.在静水压强的基本方程式中C g p z =+ρ中，z 表示某点在基准面以上的高度，称为位置水头，g p ρ表示在该点接一根测压管，液体沿测压管上升的高度，称为测压管高度或压强水头，g p z ρ+称为测压管水头，即为某点的压强水头高出基准面的高度。
关系是：（测压管水头）=（位置水头）+（压强水头）。
2-5.等压面是压强相等的点连成的面。
等压面是水平面的充要条件是液体处于惯性坐标系，即相对静止或匀速直线运动的状态。
2-6。
图中A-A 是等压面，C-C,B-B 都不是等压面，因为虽然位置高都相同，但是液体密度不同，所以压强水头就不相等，则压强不相等。
2-7.两容器内各点压强增值相等，因为水有传递压强的作用，不会因位置的不同压强的传递有所改变。
当施加外力时，液面压强增大了Ap∆，水面以下同一高度的各点压强都增加Ap∆。
2-8.（1）各测压管中水面高度都相等。
（2）标注如下，位置水头z,压强水头h,测压管水头p.图2-82-9.选择A2-10.(1)图a 和图b 静水压力不相等。
因为水作用面的面积不相等，而且作用面的形心点压强大小不同。
《水力学》第二章答案
第二章:水静力学 一：思考题2-1.静水压强有两种表示方法,即:相对压强和绝对压强2-2.特性(1)静水压强的方向与受压面垂直并指向手压面;(2)任意点的静水压强的大小和受压面的方位无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强都相等. 规律:由单位质量力所决定,作为连续介质的平衡液体内,任意点的静水压强仅是空间坐标的连续函数,而与受压面的方向无关,所以p=(x,y,z)2-3答：水头是压强的几何意义表示方法，它表示h 高的水头具有大小为ρgh 的压强。
绝对压强预想的压强是按不同的起点计算的压强，绝对压强是以0为起点，而相对压强是以当地大气压为基准测定的，所以两者相差当地大气压Pa.绝对压强小于当地大气压时就有负压，即真空。
某点负压大小等于该点的相对压强。
Pv=p'-pa2-4.在静水压强的基本方程式中C g p z =+ρ中，z 表示某点在基准面以上的高度，称为位置水头，g p ρ表示在该点接一根测压管，液体沿测压管上升的高度，称为测压管高度或压强水头，g p z ρ+称为测压管水头，即为某点的压强水头高出基准面的高度。
关系是：（测压管水头）=（位置水头）+（压强水头）。
2-5.等压面是压强相等的点连成的面。
等压面是水平面的充要条件是液体处于惯性坐标系，即相对静止或匀速直线运动的状态。
2-6。
图中A-A 是等压面，C-C,B-B 都不是等压面，因为虽然位置高都相同，但是液体密度不同，所以压强水头就不相等，则压强不相等。
2-7.两容器内各点压强增值相等，因为水有传递压强的作用，不会因位置的不同压强的传递有所改变。
当施加外力时，液面压强增大了Ap∆，水面以下同一高度的各点压强都增加Ap∆。
2-8.（1）各测压管中水面高度都相等。
（2）标注如下，位置水头z,压强水头h,测压管水头p.图2-82-9.选择A2-10.(1)图a 和图b 静水压力不相等。
因为水作用面的面积不相等，而且作用面的形心点压强大小不同。
水力学第二章课后习题答案
2.12 密闭容器，测压管液面高于容器内液面h=1.8m ,液体的密度为850kg/m 3,求液面压强。
解：P o = P a ，gh = P a 850 9.807 1.8相对压强为：15.00kPa。
绝对压强为：116.33kPa。
答：液面相对压强为15.00kPa，绝对压强为116.33kPa。
2.13 密闭容器，压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A点高0.4m , A点在水下1.5m，，求水面压强。
P01.5m10.4mA解: P0 = P a P -1.1 'g二P a 4900 -1.1 1000 9.807二p a「5.888 （kPa）相对压强为：_5.888kPa。
绝对压强为：95.437kPa。
答: 水面相对压强为-5.888kPa,绝对压强为95.437kPa。
3m解：（1）总压力：Pz=A p=4「g 3 3 = 353.052 （kN）（2）支反力：R 二W总二W K W箱二W箱;?g 1 1 1 3 3 3=W箱 9807 28 =274.596 kN W箱不同之原因：总压力位底面水压力与面积的乘积，为压力体Qg。
而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积Eg。
答：水箱底面上总压力是353.052kN，4个支座的支座反力是274.596kN。
2.14 盛满水的容器，顶口装有活塞A，直径d =0.4m，容器底的直径D=1.0m，高h=1.8m ,如活塞上加力2520N （包括活塞自重），求容器底的压强和总压力解: （1）容器底的压强：P D =P A'gh =252°9807 1.8 =37.706（kPa）（相对压强）/-d24（2）容器底的总压力：P D二Ap D D2 p D12 37.706 10 = 29.614（kN）4 4答：容器底的压强为37.706kPa，总压力为29.614kN 。
2.6用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m，试求水面的压强P0。
水力学第四版课后答案
第一章绪论1-2．20℃的水2.5m3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？[解] 温度转变前后质量守恒，即又20℃时，水的密度80℃时，水的密度那么增加的体积为1-4．一封锁容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为假设干？当封锁容器从空中自由下落时，其单位质量力又为假设干？[解] 在地球上静止时：自由下落时：第二章流体静力学2-1．一密闭盛水容器如下图，U形测压计液面高于容器内液面h=1.5m，求容器液面的相对压强。
[解]2-3．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa。
压力表中心比A点高0.5m，A点在液面下1.5m。
求液面的绝对压强和相对压强。
[解]绘制题图中面上的压强散布图。
Bh 1h 2A Bh 2h 1hAB解：Bρgh 1ρgh 1ρgh 1ρgh 2AB ρgh2-14．矩形平板闸门AB一侧挡水。
已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深h c=2m，倾角=45，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力。
试求开启闸门所需拉力。
[解] 作用在闸门上的总压力：作用点位置：2-15．平面闸门AB 倾斜放置，已知α＝45°，门宽b ＝1m ，水深H 1＝3m ，H 2＝2m ，求闸门所受水静压力的大小及作用点。
45°h 1h 2BA[解] 闸门左侧水压力：作用点：闸门右边水压力：作用点：总压力大小：对B 点取矩：2-13．如下图盛水U 形管，静止时，两支管水面距离管口均为h ，当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转时，求维持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。
[解] 由液体质量守恒知，I 管液体上升高度与 II 管液体下降高度应相等，且二者液面同在一等压面上，知足等压面方程：液体不溢出，要求， 以别离代入等压面方程得2-16．如图，，上部油深h1＝1.0m，下部水深h2＝2.0m，油的重度=m3，求：平板ab单位宽度上的流体静压力及其作用点。
[解] 合力作用点：一弧形闸门，宽2m，圆心角=，半径=3m，闸门转轴与水平齐平，试求作用在闸门上的静水总压力的大小和方向。
水力学第二章课后答案说课材料
1 2 6 11答案在作业本2.12 （注：书中求绝对压强）用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m ,试求水面的压强2-12形平板闸门倾角=45，闸门上缘A 处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力，试求开启 闸门所需拉力T 。
P 4 3.0 1.4 g P 5 2.5 1.4 Hg g3.0 1.4 gP a 2.3 1.2Hg g2.5 1.2g 2.5 1.4Hg g3.0 1.4P a2.3 2.5 1.2 1.4 Hg g2.53.0 1.2 1.4 gP a 2.3 2.5 1.2 1.4 13.62.53.0 1.2 1.4 ggP a265.00 (kPa )gP o 265.00kPa 。
解：P oP o △ 3.0△ 1.4p o。
答：水面的压强 AB ，一侧挡水，已知长l=2m ，宽b=1m ，形心点水深h °=2m ,—A /1/bBa〈/1 /‘ /、尸⑵图解法。
心压强分市如图所示’和=屁—一刃旗兰 =12,68 (kPa)彳V_丿| •t-h-vVvX-vx-k 2 J解：（1）解析法P c A h e g bl 1000 9.807 2 1 239.228 （ kN ）bl 3y CV C A sin12blsin2.2 2122.946对A 点取矩，当开启闸门时，拉力厂满足’门户（打―儿）一丁1A 6 Pl p[P y D222sin45o12 2 sin 45oI C6S0 I- 9= 31.007 （规 P当TX3LOO7込时，可以开启闸门…詈曲+”•朴2化珈3（凶.对A点取矩，有£卑-/D]—丁*事8詔誓=帖l-co^45v12.68 xlxl+(26.55-12,68)x1cos 45°= 31.009 CkN) * 密开启闸门所需拉力r =31.009 kN0 ,2-13矩形闸门高h=3m,宽b=2m,上游水深h i=6m，下游水深h2=4.5m,试求:（1）作用在闸门上的静水总压力；（2）压力中心的位置。
水力学第二章课后习题答案
密闭容器，测压管液面高于容器内液而液体的密度为850kg/m\求液面压强。
解：Po = Pd + pgh = Pd +850x9.807x1.8相对压强为：15・00kPa。
绝对压强为：116.33kPa。
答：液而相对压强为15.00kPa,绝对压强为116.33kPa。
2,13密闭容器，压力表的示值为4900N/m\压力表中心比A点高，A点在水下八求水而压强。
0.4m解：Po = Pa + P_I Jpg=+4900-1-1x1000x9.807=Pa —5.888 (kPa)相对压强为：-5.888kPa 。
绝对压强为：95.437 06 答：水而相对压强为-5.888kPa. 绝对压强为95.437 kPa 。
解：（1）总压力:（2）支反力: 不同之原因: & = A ・p = 4pg X3X3 = 353,052 (kN) R = %=林+%=%+Qg(lxlxl + 3x3x3)=1绻 +9807 x28 = 274.596 kN +%总压力位底面水压力与面积的乘枳，为圧力体XQg 。
而支座反力与水体 重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积XQg 。
答：水箱底面上总压力是353.052kN. 4个支座的支座反力是274.596kNO2.14盛满水的容器，顶口装有活塞A.宜径dr 容器底的直径D G 高hr 如活塞上加 力2520N（包括活塞自重），求容器底的压强和总压力。
3m Im解：(1)容器底的压强:Pn = P A +pgh = 25^ + 9807xl.8 = 37.706 (kPa)(相对压强)(2)容器底的总压力:pQ = App =^D~ -Po = -^XI"X37.706x 10^ = 29.614 (kN) 答：容器底的压强为37.706kPa,总圧力为29・614kN。
用多皆水银测压计测圧，图中标髙的单位为m,试求水而的压强po。
Po v3.0_yL4隶解^ 〃0=久-(3・0-1・4)必=p5+(2・5-14)%g-(3・0-l ・4)Qg =Pa +(2・3-l ・2)%g-(2・5-l ・2)Qg+(2・5-l ・4)%g-(3・0-14)Qg=化+(2・3+2・5-1・2-14)乐 g-(2・5+3・0 - L2-14)Qg = N+[(2・3 + 2・5-l ・2-l ・4)xl3・6-(2・5 + 3・0-l ・2-l ・4)Qg]Qg=几+265.00 (kPa)答：水而的压强Po=265・OOkPa 。
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12611答案在作业本
2.12（注：书中求绝对压强）用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m，
试求水面的压强。
解：
（kPa）
答：水面的压强kPa。
2-12形平板闸门，一侧挡水，已知长=2m，宽=1m，形心点水深=2m，倾角=，闸门上缘处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力，试求开启闸门所需拉力。
解：（1）解析法。
（kN）
2-13矩形闸门高=3m，宽=2m，上游水深=6m，下游水深=，试求：（1）作用在闸门上的静水总压力；（2）压力中心的位置。
解：（1）图解法。
压强分布如图所示：
∵
（kPa）
（kN）
合力作用位置：在闸门的几何中心，即距地面处。
（2）解析法。
（kN）
（m）
（kN）
（m）
合力：（kN）
合力作用位置（对闸门与渠底接触点取矩）：
（m）
答：（1）作用在闸门上的静水总压力kN；（2）压力中心的位置在闸门的几何中
心，即距地面处。
2-14矩形平板闸门一侧挡水，门高=1m，宽=，要求挡水深超过2m时，闸门即可
自动开启，试求转轴应设的位置。
解：当挡水深达到时，水压力作用位置应作用在转轴上，当水深大于时，水压
力作用位置应作用于转轴上，使闸门开启。
（kPa）
（m）
∴转轴位置距渠底的距离为：（m）
可行性判定：当增大时增大，则减小，即压力作用位置距闸门形越近，即
作用力距渠底的距离将大于米。
答：转轴应设的位置m。
2-16一弧形闸门，宽2m，圆心角=30，半径R=3m，闸门转轴与水平齐平，试求作用在闸门上的静水总压力的大小和
方向。
2-18球形密闭容器内部充满水，已知测压管水面标高=，球外自由水面标高=，球直径=2m，球壁重量不计，试求：（1）作用于半球连接螺栓上的总压力；（2）
作用于垂直柱上的水平力和竖向力。
解：（1）取上半球为研究对象，受力如图所示。
∵
（kN）
∴（kN）
（2）取下半球为研究对象，受力如图。
∵（kN）
答：（1）作用于半球连接螺栓上的总压力为kN；（2）作用于垂直柱上的水平力
和竖向力。
2-19密闭盛水容器，水深=60cm，=100cm，水银测压计读值=25cm，试求半径=的半球形盖所受总压力的水平分力和铅垂分力。
解：（1）确定水面压强。
（kPa）
（2）计算水平分量。
（kN）
（3）计算铅垂分力。
（kN）
答：半球形盖所受总压力的水平分力为kN，铅垂分力为kN。