流體力學(xué)(流體靜力學(xué))歷年真題試卷匯編

流體力學(xué)(流體靜力學(xué))歷年真題試卷匯編458.00，做題時(shí)間：90一、推斷題請(qǐng)推斷以下各題正誤。(總題數(shù)：3，分?jǐn)?shù)：6.00)1.2023中心就是受力面的形心。〔分?jǐn)?shù)：2.00〕A.正確B.錯(cuò)誤√解析：解析：比方對(duì)于鉛直或傾斜放置的擋水平面，由于平面的上面壓強(qiáng)較小，下面壓強(qiáng)較大，平面所受靜水總壓力的壓力中心會(huì)低于受壓面的形心。然而只有當(dāng)平面水平放置時(shí)，壓力中心才會(huì)與受力面的形心重合。2.2023壓面方向有關(guān)?！卜?jǐn)?shù)：2.00〕A.正確B.錯(cuò)誤√解析：解析：二者無(wú)關(guān)，同一水平位置向任何方向的壓強(qiáng)是一樣大的。3.2023定是水平面?！卜?jǐn)?shù)：2.00〕A.正確B.錯(cuò)誤√解析：解析：如管口出流時(shí)自由液面是拋物面。二、簡(jiǎn)答題(總題數(shù)：2，分?jǐn)?shù)：4.00)4.2023〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：液體處于靜止?fàn)顟B(tài)，作用于液體上的質(zhì)量力只有重力。)解析：5.2023〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：相對(duì)靜止，只受重力作用。)解析：三、解答題(總題數(shù)：20，分?jǐn)?shù)：40.00)6.20232—103m1．5m，現(xiàn)以3m／的等加速度水平運(yùn)動(dòng)，計(jì)算此時(shí)液面與水平面之間的夾角θ(用反三角函數(shù)的形式即可)以及作用在箱底的最大壓強(qiáng)與最小壓強(qiáng)。(流體密度ρ=1000kg／m3〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：建立如圖坐標(biāo)系，以水面中心為原點(diǎn)，水為參考系，則某與y為：a某=一3m／2，ay=一10m／2于是簡(jiǎn)潔得到：tanθ=0．3由于水面是等壓面，可以認(rèn)為重力方向也隨著水面的傾斜而變得傾斜了。距離自由液面最遠(yuǎn)的垂直距離為：h1=1．5+tanθ某1．5=1．3某1．5=1．95(m)距離自由液面最近的垂直距離為：h2=1．5tanθ1．5=0．71．5=1．05(m)作用在箱底的最大壓強(qiáng)與最小壓強(qiáng)分別為：pma=pa+ρgh1.pmin=pa+ρgh2pa氣壓。)解析：7.20232—111．2m，2m，30°4m／2運(yùn)動(dòng)。計(jì)算水面相對(duì)于水平面的傾角(反三角函數(shù)表示即可)；為使運(yùn)送過(guò)程中不讓水溢出箱外，上坡前箱內(nèi)所裝水的高度不得超過(guò)多少〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：在水箱參考系中，設(shè)向右與向下為正方向，單位體積受到的慣性力為一，故單位體積力不再是又由歐拉公式垂直于P的等值面。水的外表即為p的等值面，即p=pa這里，pa為水外表上方的大氣壓。所以，水面應(yīng)與垂直，水面的傾角為：1．2=0．911(m)。)解析：8.(東20232—13右端為圓形水平板蓋，h=0．6m，R=0．15m，試分別求兩端蓋所受的4／3πR3，=9．8103N／m3〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：(1)對(duì)左邊的球形端蓋，hcpcPc=PcW=ρghcW=9．8103(0．6+0．153．140．153=519．28(N)(方向水平向左)Py=ρgV=9．81033．140．153=415．442(N)(方向豎直向下)這樣可求得左邊球形端蓋所受的總壓力為：P==665Nφ(2)對(duì)右邊的圓形水平端蓋，：P=PcW=ρghW=9．81030．6+0．153．140．152=519．28(N)(方向水平向右))解析：9.20232—14容器由兩個(gè)半球面用螺栓連接而成。球的直徑D=4mH=2m〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 豎直方向壓力的壓力體如圖2—15所示。易知螺栓受到的力即為壓力體的重力，且此力方向豎直向上，于是有：F=(VABCD—VBE).r=[π某22某4一239．8=328．25(kN328．25kN)解析：10.(20232—16半球堵頭，球的半徑R=1m，左右池下方裝有U差hm=20mmHg，試求：(1)兩水池水位差△H。(2)半球堵頭上的靜水總壓力大小(γHg=133．28KN／m3)?！卜?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：在底部左右壓強(qiáng)相等，則有：γm△H+γ.hm=γHg.hm0．02=0．252(m)由于右邊水面高于左邊，所以靜水壓力的水平重量應(yīng)水平向左，且有：F=ρg.△H.πR2=1．01039．80．7523．1412=7．7545(kN)而在垂直方向上，壓力體體積為半球體積，則垂直方向的靜水壓力為：F=ρgπR3=1．01039．82／33．1413=20．5147(kN)所以，總靜水壓力：=21．9314(kN)方向?yàn)椋簍anα=7．7545／20．5147=0．3780)解析：11.(20232—173／4BCDA〔分?jǐn)?shù)：2.00〕2—18)解析：12.(20232—19水管道的壓強(qiáng)差p1-p2。液面高程讀數(shù)z1=18mm，z2=62ram，z3=32mm，z4=53mm，酒精的密度為800kg／m3?！卜?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：設(shè)輸水管道的高程為z0，由在液體中壓強(qiáng)的傳遞性有：p2+γ水(z0—z4)+γ水銀(z4一z3)γ(z2z1γ(z0—z1)=p1p1p2=γ(z4z3γ(z2z3)+γ(z2—z1)一γ(z4z1)代入數(shù)據(jù)得壓強(qiáng)差為：p1p2=13．698000．053—0．032)9．88000．062—0．032)+13．69800(0．062—0．018)9800(0．053—0．018)=8．085(kPa))解析：13.(20232—20所示ABC強(qiáng)分布圖和壓力體圖。并標(biāo)出ABC〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：在水平方向上做三角形圖，在豎直方向上查找壓力體，得到水平壓強(qiáng)分布圖和壓力解析：14.(20232—223／4ABCD水平分力ppz〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：在BCAB段某方向的壓力大小相等方向相反，因此相互抵消。在CDp=γh2—23cS=故有：p=γR解析：15.(20232—240．8A22cm(1)測(cè)壓管Eh1。(2)水銀UFh2。〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：(1)由題意可知，容器液面的相對(duì)壓強(qiáng)p00．22γ現(xiàn)以油水交界面為等壓面，則p0+γ5=γh1，整理并代入數(shù)據(jù)得到：h1==一13．60．22+0．85=1．01(m)(2)現(xiàn)以水和水銀交界面為等壓面，可以得到等壓方程：p0+γ5+γ10=γh2h20．=0．81(m))解析：16.(20232—25AB〔分?jǐn)?shù)：2.00〕2—26ρ1＞ρ2)。)解析：17.(20232—27AB壓力體圖，〔分?jǐn)?shù)：2.00〕2—28)解析：18.(20232—29AB，圓心角θ=45°，半徑r=2m，閘門轉(zhuǎn)軸〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：(1)先求作用于閘門的水平分力Fphc=，則：Fp=ρghcA=1000某9．8某=9．8(kN)(方向水平向右)(2)計(jì)算垂直分力Fpz。Fpz=ρgV，即壓力體的重力V=0．57m3，則：Fpz=ρgV=10009．80．57=5．586(kN)(3)計(jì)算合力的傾斜角：=29°40“。)解析：19.(天津大學(xué)2023年考研試題)在某供水管路上裝一復(fù)式U形水銀測(cè)壓計(jì)，2—30A▽1=1．8m，▽2=0．6m，▽3=2．0m，▽4=0．8m，▽A=▽5=1．5mA，ρH=13．6103kg／m3，ρ=1103kg／m3?！卜?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：依題意：Pp2=pa+ρHg(▽1▽2)，p3=p2+ρg(▽3—▽2)p4=p3+ρg(▽3▽4)，P5=P4+ρg(▽5▽4)相加得：p5=pa+ρHg(▽1▽3+▽3▽4)-ρg(▽3▽2+▽5▽4)=98+13．69．81．4—19．82．1=264．012(kPa)Apa=p5=264．012kPa)解析：20.(20232—31試建立A、B〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：如圖，易知：pA=p12一ρAg(h1+△h)同理可得：pB=p12一ρHg△hρBgh2兩式相減得：pApB=(ρBh2ρAh1)g+(ρHρA)g△h)解析：21.(20232—32平板閘門，其直徑為d=2m，閘門與水60°夾角，BG=9800N，求開啟閘門所需的力T。(不計(jì)摩擦力〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：(1)先求作用于閘門的水平分力FpFp=ρghcA為：h=7in60°=6．13(m)閘門面積為：A=d2=3．14(m2)Fp=ρghcA=10009．86．133．14=188．63(kN)方向水平向右，作用點(diǎn)通過(guò)圓形閘門的圓心。(2)計(jì)算垂直分力Fpz。Fpz=ρgV，即壓力體的重力。V=dco60°某(7—3)=44=8(m3)因此：Fpz=ρgV=10009．88=78．4(kN)(3)計(jì)算T。對(duì)B方向?yàn)檎篗B=Tdco60°一解得：T=MB=207．46kN)解析：22.(20232-33水銀柱高差y=0．36m，其他液體為水，A、Bz=1m，求A、B〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：取較低的水銀面為基準(zhǔn)面，則有：pA=γy+pBpA一pB=34．65kPa)解析：23.(20232-341m(虛線所示)，2-34〔分?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：對(duì)于圖2-34(a)，總壓力變大，作用點(diǎn)不變。最低水位高于閘門，作用于閘門的壓強(qiáng)分布等效于一矩形壓強(qiáng)，當(dāng)上升水位，相應(yīng)矩形面積增大，即總壓力增大，由于壓強(qiáng)分布為對(duì)稱的矩形，故作用點(diǎn)不發(fā)生變化。對(duì)于圖2-34(b)，總壓力變大，總用點(diǎn)亦轉(zhuǎn)變。最低水位低于閘門，作用在閘門上的壓力分布為一三角形和一矩形。當(dāng)上升水位時(shí)，三角形面積不變，矩形面積增大。故總壓力增大，作用點(diǎn)向上移動(dòng)。)解析：24.(20232—35并裝有一Uh=0．45m，H=1．0m。求容器中水面上的相對(duì)壓強(qiáng)p0?！卜?jǐn)?shù)：2.00〕 正確答案：(正確答案：利用靜止外表1—1p0+H=pa+γHgh知，pa=98kPa，=9．8kN／m3，γHg=13．6kN／m3，代入數(shù)據(jù)，解得：p0=148．176kPa)解析：25.(20232—36b=4m，圓心角α=45°，半徑r=2．0m，〔分?jǐn)?shù)：2.00〕(1)首先求水平分力：FP=ρghcA解析：四、單項(xiàng)選擇題(總題數(shù)：4，分?jǐn)?shù)：8.00)26.單項(xiàng)選擇題以下各題的備選答案中，只有一個(gè)