第04章習(xí)題分析與解答70792

1、第四章 流體力學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題解答4-1 關(guān)于壓強(qiáng)的下列說法正確的是（）。A、壓強(qiáng)是矢量；B、容器內(nèi)液體作用在容器底部的壓力等于流體的重力；C、靜止流體內(nèi)高度差為h的兩點(diǎn)間的壓強(qiáng)差為；D、在地球表面一個(gè)盛有流體的容器以加速度a豎直向上運(yùn)動(dòng)，則流體內(nèi)深度為h處的壓強(qiáng)為。解：4-2 海水的密度為，海平面以下100m處的壓強(qiáng)為（）。A、；B、C、；D、。解：4-3 兩個(gè)半徑不同的肥皂泡，用一細(xì)導(dǎo)管連通后，肥皂泡將會(huì)（）。A、兩個(gè)肥皂泡最終一樣大；B、大泡變大，小泡變小C、大泡變小，小泡變大；D、不能判斷。 解：-4 兩個(gè)完全相同的毛細(xì)管，插在兩個(gè)不同的液體中，兩個(gè)毛細(xì)管（）。A、兩管液體上升高度相同；B、

2、兩管液體上升高度不同；C、一個(gè)上升，一個(gè)下降；、不能判斷。解：4-5 一半徑為的毛細(xì)管，插入密度為的液體中，設(shè)毛細(xì)管壁與液體接觸角為，則液體在毛細(xì)管中上升高度為h= ( ) 。（設(shè)液體的表面張力系數(shù)為）解:4-6 如圖所示的液面。液面下點(diǎn)處壓強(qiáng)是（）。設(shè)彎曲液面是球面的一部分，液面曲率半徑為，大氣壓強(qiáng)是，表面張力系數(shù)是。 解:4-7 當(dāng)接觸角時(shí)，液體（）固體，時(shí)，液體（）固體；當(dāng)時(shí)，液體（）固體，液體（）固體。 解：潤濕，完全潤濕，不潤濕，完全不潤濕。4-8 不可壓縮的、沒有粘滯性的流體稱為（）。解：理想流體4-9 一球形泡，直徑等于，剛處在水面下，水面上的氣壓為，水的表面張力系數(shù)為，求泡內(nèi)的

3、壓強(qiáng)是多少？解：由于氣泡剛處在水面下，所以泡外是液體，壓強(qiáng)等于水面上方的大氣壓，則泡內(nèi)壓強(qiáng)為4-10 如圖所示，盛有水的形管中，兩粗細(xì)不同的毛細(xì)管底部相互連通，兩管水面的高度差h=0.08m。，粗管的內(nèi)半徑，設(shè)水能完全潤濕管壁，且水的表面張力系數(shù)，求細(xì)管的內(nèi)半徑解：因接觸，粗管中緊靠水面下的一點(diǎn)的壓強(qiáng)為細(xì)管中緊靠水面下的一點(diǎn)的壓強(qiáng)為由于兩管中的液面存在高度差h，根據(jù)液體靜力學(xué)的原理由以上三式可解得4-11 如圖所示，在半徑的玻璃毛細(xì)管中注水，一部分在管的下端形成一弧面，其半徑，求管中所懸水中的高度。設(shè)水柱上端曲率半徑近似為0.3mm，水的表面張力系數(shù)解： 習(xí)題-12圖HLHhH4-12 一個(gè)器

4、壁豎直的開口水槽，如圖所示，水的深度為H=10m，在水面下h=3m處的側(cè)壁開一個(gè)小孔。試求：（1）從小孔射出的水流在槽底的水平射程L是多少？（2）h為何值時(shí)射程最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)射程是多少？解：（）設(shè)水槽表面壓強(qiáng)為p1，流速為v1，高度為h1，小孔處壓強(qiáng)為p，流速為v，高度為h，由伯努利方程得：根據(jù)題中的條件可知： 由上式解得：由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程：，解得:水平射程為: (2)根據(jù)極值條件，令，出現(xiàn)最大值，即，解得：h=5m此時(shí)的最大值為10m。 -13 一個(gè)頂部開口的圓筒形容器，高為20m，直徑為l0cm，在圓筒的底部中心開一橫截面積為1.0cm2的小圓孔，水從圓筒頂部以140cm3s-1的流量率（單位時(shí)間

5、流入的體積）由水管注入圓筒，問圓筒中的水面可以升到多大的高度？解：水上升到最大高度時(shí)應(yīng)為小孔排水量與入水量相等，所以小孔的流速為： 小孔流速為：所以：4-14 水在粗細(xì)不均勻的水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)，已知在截面1處的壓強(qiáng)為110a，流速為0.2m/s，在截面2處的壓強(qiáng)為a，求2處的流速（把水看作理想流體）。解：由伯努利方程得：4-15 在橫截面積為的水平管內(nèi)有水流動(dòng)，管的另一端橫截面積為，管兩端壓強(qiáng)差為，求管內(nèi)流量是多少？設(shè)管中的水為理想流體，且作穩(wěn)定流動(dòng)。解: 聯(lián)立求解得：4-16 在水管的某一端水的流速為1.0m/s，壓強(qiáng)為Pa，水管的另一端比第一端降低了20.0m，第二端處水管的橫截面積是第

6、一端處的1/2。求第二端處的壓強(qiáng)。設(shè)管中的水為理想流體，且作穩(wěn)定流動(dòng)。解: 由連續(xù)性方程 得：由伯努利方程得：4-17 的水，在半徑為的均勻水平管中流動(dòng)，如果管中心處的流速是0.10m/s，求由于粘滯性使得沿管長為2m的兩個(gè)截面間的壓強(qiáng)降落是多少？解：流體在水平圓管中穩(wěn)定流動(dòng)，流速隨半徑的變化為管軸處（r=0）的流速為所以，壓強(qiáng)降落為4-18 設(shè)橄欖油的粘滯系數(shù)為0.18 Pa,流過管長為0.5m、半徑為1cm的管子時(shí)兩端壓強(qiáng)差為，求其體積流量。解：由泊肅葉公式得4-19 一水滴在空氣中以速度=2ms-1運(yùn)動(dòng)，其半徑r=2.010-4m，空氣粘度=1.7110-5Pas，空氣密度=1.29kgm-3。求水滴收尾速度是多少?水滴受的粘滯阻力是多少？解：1）水滴的收尾速度（2）水滴受的粘滯阻力為4-20 如果液體的粘滯系數(shù)較大，可采用沉降法測定液體的粘滯系數(shù)。現(xiàn)在使一