大学物理(c)习题上.doc

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1、《大学物理学（C）》习题60例（上）流体力学基础1．连续性原理(1)有一灌溉渠道，横截面是一个梯形，底宽2米，水面宽4米，水深1米。这条渠道通过两条分渠道把水引到田里，分渠道也是梯形，底宽1米，水面宽2米，水深0.5米。如果水在芬渠道内的流动速度都是0.20m/s，求水在总渠道内的流动速度。解：由连续性原理得：所以2．小孔流速(2)有一大蓄水池，靠近底部的管道裂开了条小缝，一股水从缝中射出，设塔中水面比裂缝高出20m,求水将以多大的速度从裂缝钟喷出来？假设裂缝的面积为1.0×10-6m2,1秒钟内将流出多少

2、水？解：可将此问题看作校空流速处理(3)一个顶部开口的圆筒型容器，高为20cm，直径为10cm。在圆筒的底部中心开一横界面积为1.0cm2的小圆孔，水从圆筒顶部以140cm3/s的流量有水管注入圆筒，问圆筒中的水面可以升到多大的高度？解：水上升到最大高度时应为小孔排水量与入水来量等时，所以小孔的流速为小孔流速为，所以3．柏努利原理(4)由于飞机机翼的关系，在机翼上面的气流速度大于下面的速度，在机翼上下面间形成压强差，因而产生使机翼上升的力。假使空气流过机翼是稳定流动，空气的密度不变，为1.29kg/m3,如

3、果机翼下面的气流速度为100m/s，求机翼要得到1000Pa的压强差时，机翼上面的气流速度应为多少？解：柏努利方程为由于h1≈h2,则→所以4．范丘里流量计（5）从一水平管中排水的流量是0.004m3/s。管的横截面为0.01m2处的绝对压强为1.2×105Pa。问管的截面积缩为多少时，才能使压强减少为1.0×105Pa?解：对于水平管，其柏努利方程为因为所以5.斯托克斯公式(6)一水滴在空气中以速度v=2.0m/s运动，其半径为0.020cm,空气黏度为η=1.71×10-5Pa·s,空气的密度为1.29

4、kg/m3，求水滴受到的黏滞阻力时多少？收尾速度时多少？解：将水滴视为球形物体，则由斯托克斯公式收尾速度为：6．泊肃叶公式（7）血液流过一长1.0mm,半径为2.0×10-3mm的毛细血管时，若流过毛细血管中心血流速率为0.66mm/s,求此段毛细血管的血压降，已知血液的黏度为η=4.0×10-3Pa·s。解：由泊肃叶公式得：所以7．雷诺数（8）水和甘油分别在两个直径为0.1m的管子中流动，流速均为0.5m/s，求它们的雷诺数。已知室温下甘油的黏滞系数为解：雷诺数的定义为：，所以对于甘油，其雷诺书为对于水，

5、其雷诺数为8．比多管（9）在比多管中，用水作为压强计的液体，装在飞机上，用以测量空气的流速。如果水柱的最大高度差为0.1m,问能测出空气的最大流速是多少？空气的密度是1.3kg/m3。解：用以测量气体速度的比多管，其公式为：液体的表面现象9．表面能（10）求半径为的许多小水滴融成一个半径为的大水滴时，释放出的能量是多少？解：把水滴作为球形，设开始有n个小水滴，其总表面积为：大水滴的表面积为释放的能量为10．附加压强（11）等温地吹出一个直径为的肥皂泡需要做多少功？这时肥皂泡内外压强差是多少（肥皂泡的表面张力

6、系数为）？解：做的功等于表面能的增加，所以肥皂泡内外压强差为：11．毛细现象（12）有一株50.0m的树，如果把输送树液的导管近似看成半径的圆管，树液表面张力系数，解除角，树液密度近似与水相同。问树的根部最小压强为多少时，才能使树液升到树顶？解：树液升到树顶的原因有两个：毛细现象和根部的压强。树液由于毛细现象上升的高度为：根压的作用为：对应的根部压强为：、（13）某天，大气压是，一气压计的玻璃管的内直径是2.0mm,问气压计内水银柱的高度时多少？解：设水银柱高为h，由于表面张力，产生附加压强所以，水银柱高度

7、反应的读数压强为：对应的水银柱高度为：12．饱和蒸汽压（14）设在40℃时，水平液面上饱和蒸汽压为，求半径为1.0×10-7m的小水滴周围的饱和蒸汽压。已知水的表面张力系数为7.0×10-2N/m.解：水蒸气的密度为凸液面的饱和蒸汽压高于水平液面的饱和蒸汽压，其值为：13．表面张力系数的测定（15）移液管中由1ml农用杀虫药液，其密度为。令其从移液管中缓缓滴出，共分30底全部滴完。设经过测定，已知药液将要落下时，其颈部的直径为0.189cm，求药液的表面张力系数。解：热力学基础14．理想气体的等值过程（16

8、）在标准状态下0.016kg的氧气，分别经过下列过程从外界吸收了334.4J的热量。（1）若为等温过程，求末态体积：（2）若为等容过程，求末态压强;(3)若为等压过程，求其体内能的变化。解：（１）等温过程：　　（２）等容过程：　　　　　　由于(3)等压过程：(17)气体做绝热膨胀，今令其体积加倍，温度降到初始温度的1/1.32,求气体分子的自由度？解：准静态绝热过程中，有，其中，I为分子的自由度，所以：有此可得：