《水力学》李炜 徐孝平主编 习题解答(1-6章).doc

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1、《水力学》李炜徐孝平主编第一章1-1解:比重1-2解:以上为水，以下为空气1-3解:1-4解:①用工程单位制：②用国单位制：（SI制）：1-5解:流速梯度切应力活塞所受的摩擦阻力1-6解:作用在侧壁上粘性切力产生的力矩1-7解:设①根据实际流体的无滑移现象，当y=0时u=0（第三个常数项为零）;②∵y=0.04m时，u=1m/s则有1=A×0.042+B×0.04;③E点的流体切应力为零，有，则由联立方程求得解得：47Ay+B）=1×10-3（-1250y+50）当y=0处，τ=5×10-2Pa当y=0.02处，τ=2.5×10

2、-2Pa当y=0.04处，τ=0Pa由此可见均匀流横断面上切应力是呈直线分布的。1-8解:离心力（惯性离心力）以题1-8图（p.14）表示的应力θ角是x轴与矢径r的夹角则有重力方向的质量力水平方向质量力分别为：。第二章2-1解：设加水后左边水银面下降Δh①设容器空着时,左边水注为h,则有h=13.6×0.6×sin30°=4.08(m)②容器充满水后7.08+Δh=13.6(0.3+1.5Δh)Δh=0.155(m)读数l=0.6+0.155+0.155/sin30°=1.065(m)2-2解：2-3解：2-4解：472-5解：

3、设大气压强为10m水柱相对压强绝对压强2-6解：2-7解：2-8解：设A杯水位下降ΔH，则B杯水位上升ΔH，ΔH=2-9解：（1）(2)47图略。2-10解：101325+1.03×9800（y+0.35）=0.84×13.6×9800+0.70×13.6×9800y=9.95(m)2-11解：小活塞上受力活塞下部压强2-12解：取图示隔离体分析其受力,有:支承力2-13解：取半球内的水为隔离体，其受力如图拉力为Fn切力为Fτ2-14解：47将坐标原点取在自由表面中心点，则自由液面方程为ax+gz=0由题意x=-5时，z=1将其

4、代入上式得当车被密封时，前后等压面铅直高度差为（后部大于前部）2-15解：自由液面方程ax+gy=0将代入得2-16解：时，时，底部相对压强为零2-17解：水刚好不溢出时，有a=b2-18解：以中心处管子底部为坐标原点，则自由液面方程为由边界条件x=1m,z=2m.得，自由液面方程可求得x=0.5m时,z=0.5m.由于是小管，每个管内不考虑液面高度差，于是由液体体积守恒，得2-19解：2-20解：以旋转轴处假想的自由液面位置为坐标原点，则自由液面方程为由此可得旋转轴处比A点的自由液面高度低472-21解：绘图略2-22解：闸门

5、开启时，水压力绕O轴的力矩和恰好为零。于是有2-23解：2-24解：2-25绘图略2-26解：压力体体积47作用线与铅直线的夹角为作用线通过O点作用点距底部的距离2-27解：水平方向2-28解：球重压力体可绘制如右图，受到的作用力为（向上）由得472-29解：压力体如右图（方向向下）2-30解：①铅直面剖分②水平剖分作用于上半球的力比下半球上的力恰好小一个球的水重上半球上的力；；2-31解：设重度计为G，则应有2-32解：船与起重机合重为浮力惯性矩空半经为：稳定平衡吊重物时，对M点列力矩平衡方程有47-第三章3-1解：,3-2解

6、：同理，3-3解：时，，，t=0时，，3-4解：由题意管中流量随t的变化的表达式为大管径D内的速度小管径d内的速度473-5解：①流线为圆心在原点的同心圆，恒定流，迹线与流线重合。②恒定流，流线与迹线重合。3-6解：流线：（t为参数）由t=1，x=0，y=0代入得：c=0。故所求流线方程为：由迹线方程：解得：（t为变量）从而所求迹线方程为：3-7解：3-8解：过A点取过水断面a—a’，以B点为基准面，则得：473-9解:，，3-10解:3-11证：因ABCD为一微元，AB面的速度可近似认为为，DC面为AD面的速度可近似认为为，B

7、C面为由质量守恒定律：即：略去三阶无穷小量，两边得：得证。3-12解：①满足②不满足③满足④满足3-13解：3-14解：47当毕托管处于A、B两点时有：(1)当毕托管处于A、C两点时有：（2）由（1）-（2）得：由于流动为均匀流，，则得：代入数据解得：3-15解：由s方向的力的方程：得：代入上式得：3-16解：设水流由则假设错误，水流由3-17解：设液流从2—2断面流向1—1断面，则假设正确，液流从2—2断面流向1—1断面。473-18解：由水面至c—c面的能量方程得：到水面至A—A断面能量方程得：由水面至B—B面能量方程得：，

8、自由出流：3-19解：由1—1和c—c断面能量方程得：350-325+0+取解得：3-20解：由水面至1—1断面能量方程得：（1）由水面至2—2断面能量方程得：代入（1）得：3-21解：47（1）由能量方程得：，3-22解：①由1—1和3—3列平衡方程：即：解得