水力學練習題第二章

1、第二章水靜力學( P=gyDAsin。(yD 為壓力中心 D 的 (6、圖示為二塊置于不同液體中的矩形平板，它們的寬度b，長度 L 及傾角均相等，則二板上的靜水總壓力作8、9、靜水壓強僅是由質量力引起的。在一盛水容器的側壁上開有兩個小孔 A、 B，并安裝一 等，水銀液面一定會顯示出 h 的差值。U 形水銀壓差計，如圖所示。由于)A、B 兩點靜水壓強不)1、相對壓強必為正值。2、圖示為一盛水容器。當不計瓶重時 , 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的總壓力。3、靜水總壓力的壓力中心就是受力面面積的形心。4、二向曲面上的靜水總壓力的作用點就是靜水總壓力的水平分力與鉛直分力的交點。5、一個任意形狀的傾

2、斜平面與水面的夾角為。則該平面上的靜水總壓力10、物體在水中受到的浮力等于作用于物體表面的靜水總壓力。11、選擇下列正確的等壓面 :(3) C C(4)(1) A A (2) B B12、(1) 心13、壓力中心是淹沒面積的中心(2) 壓力體的中心(3)( )總壓力的作用點(4) 受壓面的形平衡液體中的等壓面必為 (1) 水平面； (2) 斜平面 14、圖示四個容器內的水深均為 (1) a ; (2) b ;(4)(3) 旋轉拋物面 H，則容器底面靜水壓強最大的是 (3) c ; (4) d( )與質量力相正交的面( )15、歐拉液體平衡微分方程(1) 只適用于靜止液體；(3) 不適用于理想液

3、體； 容器中盛有兩種不同重度的靜止液體，如圖所示， a16、(1)(2)b(2) 只適用于相對平衡液體；(4) 理想液體和實際液體均適用。作用在容器(3) cA B 壁面上的靜水壓強分布圖應為(4) d液體某點的絕對壓強為 kPa ； (2) 圖示的容器 a 中盛有重度為17、(1)18、 力體及壓力應為(1) 壓力體相同，且壓力相等；(3) 壓力體不同，壓力不相等；58 kPakPa，則該點的相對壓強為；(3) -58 kPa的液體，容器 b 中盛有密度為)(2) 壓力體相同，但壓力不相等；(4) 壓力體不同，但壓力相等。)(4) kPa 。 的兩種液體， 則兩個容器中曲面AB19、有一傾斜

4、放置的平面閘門，當上下游水位都上升1 m 時虛線位置(3) 不變；，閘門上的靜水總壓力。(4) 無法確定。(2) 7 m(4)水柱高 ；以上答案都不對20、有一水泵裝置，其吸水管中某點的真空壓強等于 絕對 壓強值等于(1) 3 m 水柱高 ；(3) 3 m 水柱高 ；3 m 水柱高，當?shù)卮髿鈮簽橐粋€工程大氣壓，其相應的 ( )21、液體中，測管水頭 (z + p/g) 的能量意義是 。22、液體中，位置高度 z 的能量意義是 ；壓強高度 p/g 的能量意義是 23、真空壓強的最小值是 ；真空壓強的最大值是 。24、比重為 的物體放入比重為 的液體中，則出露部分體積與總體積之比為 。25、容器

5、A、B分別以加速度 a和等角速度運動，如圖所示。分別繪出液面下深度h 處的等壓面形狀，并標明該等壓面上任一質點的質量力 F 的方向。26、繪出圖中曲面上的的壓力體圖，并標出水壓力鉛直分力的方向27、繪出圖示圓柱體上水平壓強分布圖和壓力體圖。并標出水壓力鉛直分力的方向28、三個圓球各充滿液體后的測壓管液面如圖示，試繪出各球面的壓力體圖，并標出力的方向29、繪出圖中 AB 曲面上水平壓強分布圖和壓力體圖，并標出水壓力鉛直分力的方向30、壓力水箱上角裝有一圓柱體壓力表讀數(shù)為 和壓力體。kPa，箱中盛滿水。試繪出作用于圓柱面ABC 上的水平壓強分布圖R=0.5 m，通氣管中的水面與容器頂蓋齊平。P。(

6、P 1937.9 N )32、一封閉容器如圖所示。容器中水面的絕對壓強 滿全管而不流動時， 求管伸入水中的深度 h。p0=。中間插入一兩端開口的玻璃管。當空氣恰好充( h 0.663 m )31、有一圓柱形容器，頂部設一通氣管，如圖所示。已知圓柱半徑容器以等角速度 =2 s-1 繞鉛垂中心軸旋轉，求容器頂蓋的總壓力33、在物體上裝置一個直徑很小的盛水U 形管，以測定物體作直線運動的加速度 (如圖)。若 L0.3m，h0.15 m，求物體的加速度 a 。( a =4.9 m/s2 )34、一等寬度折角形閘門，折角 =120，如圖所示可繞 A 軸轉動，如圖所受。已知 L= 2 m。不計門重及摩擦力

7、，求 閘門開 始自動傾倒時的水深 h。( h=3.759 m )35、一曲面的形狀為 3/4 個圓柱面，半徑 R=0.8 m，寬度 (垂直于紙面 )為 1 m。圓心位于液面以下 h=2.58 m，如 圖所受。容器中盛有密度為 1=816 kg/m3 的液體，其深度 h1=0.98 m，其下為密度 2=1000 kg/m3 的液體。(1) 繪制曲面的水平分力的壓強分布圖和垂直分力的壓力體圖。(2) 求作用于曲面的靜水總壓力的大小和方向。( Px 15.68kN ； Pz 33.58kN ； P kN ； )解:1)1(2) Px 22 1gh12g(h h1 R) 2g(h h1) Rb= kN

8、32Pz1 gh1 Rb 2g(h h1)RbR2b 2 g4= kN22PPxPzkNarctan PzPx36、盛 有液 體的 容 器以ap等 加速 度 a 垂直g(1 a)h )g向 上運 動 ，如圖 所 示 。 試 導出 液 體中 任 一點 壓 強 p 的 表 達式 。37、一容器左側盛油，右側盛水，上、下各接一水銀壓差計。各液面標高如圖所示。已知油的密度=816 kg/m3。求容器頂部壓差計液面高差 h。 ( h =0.2018 m)形狀。40、圖示為一空心彎管，下端插入水中，其水平段長度面上升至下游水面以上 h=20 cm。求角速度。(38、圖示為一直徑 D的圓球(不計重量 )在密

9、度分別為 1和2的兩種液體作用下處于平衡狀態(tài)。試導出 D與 1， 2，h1，h2之間的關系式。( D 3( 2gh21gh1) )1g2 g39、一矩形水箱，箱中盛有液體，水箱沿傾斜角為的斜面以加速度a 向下滑動 (如圖 )。試確定箱內液體表面的 液面方程為 a(cos )x (asin - g)z =0 ；液面對水平面的傾斜角 tan = z acos ) x g- asinR=30 cm。當彎管繞鉛直 z 軸作等角速度旋轉時，管內水 rad/s)杯頂接大氣時，測壓管液面讀數(shù)( p0 kPa)41、在石油庫斜壁的圓孔上裝有一直徑D=1.2 m 的半球形蓋 (如圖)。半球形蓋中心 O 點在液面

10、下的深度 H=4 m。=900 kg/m 3。求螺栓 a、 b 上的總拉力。42、杯式水銀真空計如圖所示。已知杯的直徑D=60 mm ，管的直徑 d=6 mm。為零。杯頂封閉時，若測得測壓管讀數(shù)h=300 mm ，求杯中氣體的真空壓強。43、用 U形水銀測壓計測量 A點的靜水壓強，其讀數(shù)為 h( mm )，如圖所示。令 A點壓強不變，若將 U 形管下將高 度 H( mm )。則水銀測壓計讀數(shù)放大為 h+h( mm )。試證明 : h=H/ 。44、蠟塊 A 沉浸在充滿油和水的容器中，如圖所示。已知蠟塊密度n=960 kg/m 3，油的密度 0=900 kg/m 3。試確定蠟塊沉沒在水中和油中的

11、體積占百分之幾。( V2 0.6V ； V1 0.4V )45、在盛滿液體的容器壁上裝有一個均質圓柱體，如圖所示。由于圓柱體浸在液體中，必受到一個向上的浮力作用若摩擦力很小，在浮力產生的力矩的作用下，此圓柱體可繞O 軸不停轉動，這種說法對不對為什么46、二個置于水平面上的容器，一為圓柱形，一為圓錐形。容器重量不計，水面均為大氣壓強。當水深H 和 底面積 A 均相等時，問：(1) 容器底部所受的靜水壓強是否相等(2) 底面所受的靜水壓力是否相等47、一圓錐形開口容器，下接一彎管。當容器空著時，彎管上讀數(shù)如圖所示。問圓錐內充滿水后，彎管上讀數(shù)為 多少( h=4.08m ,l=1.065m )48、

12、圖示一倒 U 形差壓計，左邊管內為水，右邊管內為相對密度(即比重)s10.9 的油。倒 U 形管頂部為相pA 98KN /m2 ，試求右邊管內 B點的壓強。 (pB=)49、解：由 0.2213.6 9.8 (25 20) 0.22 13.61.26(m) 0.8由0.8 9.8 1.26 9.8 (20 15) h2 0.8 1.26 5 6.008( m) 由9.8 (6.008 15 10) 13.6 h 0.809(m) 80.9(cm)0.8 9.8 0.89.8h1得 h1 5126(cm)9.8h2600.8(cm)9.8h50、兩液箱具有不同的液面高程，液體重度均為，用兩個測壓

13、計連接如圖，試證：1h1 2h 2h1 h 2一容器如圖所示，當 A 處真空表讀數(shù)為 22cm 汞柱高，求 E、F兩管中的液柱高 h1,h2 值。并求容器左側 U 形管中的 h 值。( h1=126cm , h2=600.8cm , h=80.9cm)51、密閉容器盛水如圖，已知 h 3m，hB 2.5m,hA 2m,求容器內點 A，點 B及液面上的相對壓強及絕對壓強， 并求圖中所示 y 值。( pA=-19600pa , pB=24500pa , p0=-29400pa；絕對壓強 : pA=78400pa , pB=122500pap0=63600pa ； y=3m)52、如圖所示為一鉛直安

14、裝的煤氣管。為求管中靜止煤氣的密度，在高度差 計，內裝水。已知管外空氣的密度 a 1.28kg / m3 ，測壓計讀數(shù)為H 20m 的兩個斷面安裝 U 形管測壓 h1 100mm, h 2 115mm 。與水相比， U形管中氣柱的影響可以忽略。求管內煤氣的密度。m3)53、試 按 圖 示 復 式 水 銀 測 壓 計 的 讀 數(shù) 計 算 出 鍋 爐 中 水 面 上 蒸 汽 的 絕 對 壓 強 p 。 已 H 3m,h1 1.4m,h 2 2.5m,h 3 1.2m,h4 2.3m,水銀的相對密度 s 13.6 。 ()54、如圖所示為雙液式微壓計， A，B 兩杯的直徑均為 內盛有酒精，密度 1

15、870kg / m3 ，B 杯內盛有煤油 的分界面在 0-0 線上。試求當兩種液體的分界面上升到d1 50mm ，用 U 形管連接， U 形管直徑 d2 5mm， A 杯2 830kg / m 3 。當兩杯上的壓強差 p 0時，酒精與煤油 0-0位置、 h 280mm時 p 等于多少（）55、一水箱裝置如圖，箱底高出地面 h2 3m ，箱中水深 h1 2m ，其表面壓強以絕對壓強計為個工程大氣壓，要 求：（ 1）以地面為基準面，求出 A、B 兩點的單位位能與單位壓能，并在圖上標明；（2）以水箱中水面為基準面，求出 A、B 兩點的單位位能與單位壓能，并在圖上標明。ZA1=5m , ZB1=3m

16、,pA1/ =-3m , pB1/=-1m ； ZA2=2m , ZB2=0m ,pA1/ =-3m , pB1/ =-1m )56、圖示為一沉沒于海中的潛艇的橫斷面圖，氣壓計測出潛艇內的絕對壓強ps 84cm （水銀柱），已知海水的相對密度 s 1.03 ，試求潛艇的沉沒深度 y 。 （y=9.95 m）57、圖示為一處于平衡狀態(tài)的水壓機，其大活塞上受力F1 4905N ，杠桿柄上作用力 F2 147N ，杠桿臂a 15cm, b 75cm 。若小活塞直徑 d1 5cm ，不計活塞的高度差及其質量，不計及摩擦力的影響，求大活塞直徑 d2 。（ d2=）58、如圖示直徑 d 0.3m 和 D

17、0.8m 的圓柱形薄壁容器固定在位于貯水池 A 水面以上 b 1.5m 處的支承上，在其 中造成真空使水池中的水被吸入容器， 由此使得容器內液面高出水池水面 a b 1.9m 。已知容器重 G 980N ，試 確定支承受力大小。（F=3989 N）59、一盛油車廂內盛有相對密度 s 0.92 的原油如圖示，車廂寬 3m，深，長 10m，靜止時油面上尚余 1m。為了使 油不致從車廂內溢出，問車廂隨小車沿水平方向加速運動時允許的最大加速度為多少若將車廂頂部密封，整個車廂 充滿 原 油， 當車 廂隨小 車 以 a 3.5m/s2 的加 速度沿 水 平方 向加 速 時，求 前后頂 部 的 壓強 差60

18、、圖示一寬為 b的容器，內有隔板 CD將容器內的液體分為前后兩段，長為2l和 l ，已知前后段水深分別為 h1和h2 ，試求隔板 CD不受力時容器沿水平方向加速的加速度為多少61、圖示為一等加速向下運動的盛水容器，水深h 2m ，加速度 a 4.9m /s2 。試確定：（ 1） 容器底部的相對靜止壓強。（ 2） 加速度為何值時，容器底部相對壓強為零62、繞鉛直軸旋轉著的容器，由直徑分別等于d和D 的兩個圓筒組成。下面的圓筒高度為 a，轉動前完全為液體充滿。當轉動到轉軸中心處液體自由表面恰與容器底部接觸時，如水不從容器中溢出，問上面的圓筒高度 b 至少 應為多少63、五根相互連通的半徑均為 r

19、的開口小管繞中心鉛直軸旋轉時，形成的自由表面如圖示，試求其旋轉角速度 及 靜止時各管中的水深 H 。64、如圖示一連通小彎管繞某一鉛直軸旋轉，其旋轉角速度75r / min，小彎管兩分支到轉軸距離分別為0.1m和 0.35m ，試求其液面高度差。65、如圖示一管段長 2m，與鉛直軸傾斜成 300 角。管段下端密封，上端開口，管內盛滿水，并繞過管段中點的鉛直 軸作等角速度的旋轉運動。如旋轉角速度8.0rad/ s ，試求出中點 B及底端 C的壓強。66、繪出題圖中指定平面上的靜水壓強分布圖67、圖示為繞鉸鏈 O 轉動的傾斜角600 的自動開啟式水閘，當水閘一側的水深H 2m ，另一側水深 h 0

20、.4m時，閘門自動開啟，試求鉸鏈至水閘下端的距離x 。 （）68、 如圖示輸水管道試壓時，壓力表 M 讀書為 10at （工程大氣壓） ，管道直徑 d 1m 。求作用與管端法蘭堵頭上 的靜水總壓力。 （）69、 圖示為一盛水的球形容器，容器下部由基座固定，求作用于螺栓上的力。（）70、 繪制題圖示圖形中指定擋水面上的水平方向靜水壓強分布圖及壓力體圖71、圖示為一弧形閘門，半徑R 7.5m ，擋水深度求作用于閘門上的靜水總壓力的大小及作用點h 4.8m ，旋轉軸距渠底 H 5.8m ，閘門寬度 b(Pz= KN , Px= ,P= ； =54,距閘底 處)6.4m 。試72、如圖示傾斜的平面壁與鉛直線成450 角，壁上有一孔口，其直徑D0 200mm ，孔口形心處的作用水頭H 500mm 。此孔口被一圓錐形塞子塞住，其尺寸為：D1 300m