大学物理作业问题详解.doc

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1、《大学物理简明教程》作业簿学号姓名专业第一章流体力学1、基本概念：（1）实际流体：（2）粘滞流体：（3）理想流体：（4）连续性原理：（5）雷诺数：（6）伯努利方程：（7）泊肃叶公式：（8）斯托克斯公式：2、从水龙头徐徐流出的水流，下落时逐渐变细，其原因是（A）。A.压强不变，速度变大；B.压强不变，速度变小；C.压强变小，流速变大；D.压强变大，速度变大。题1-3图3、如图所示，土壤中的悬着水，其上下两个液面都与大气相同，如果两个页面的曲率半径分别为RA和RB(RA

2、、已知动物的某根动脉的半径为R,血管过的血液流量为Q，单位长度血管两端的压强差为ΔP，则在单位长度的血管中维持上述流量需要的功率为____ΔPQ___。5、城市自来水管网的供水方式为：自来水从主管道到片区支管道再到居民家的进户管道。一般说来，进户管道的总横截面积大于片区支管的总横截面积，主水管道的横截面积最小。不考虑各类管道的海拔高差（即假设所有管道处于同水平面），假设所有管道均有水流，则主水管道中的水流速度大，进户管道中的水流速度小。6、如果忽略大气温度随高度的变化，求证海拔高度为h处的大气压为其中P0为海平面的大气压强，μ为空气的平

3、均摩尔质量，T为大气温度，R为普适气体常量。6、盛有水的圆筒容器，以均匀角速度ω绕中心轴旋转，当容器中的水和容器同步旋转时，求水面上沿半径方向的压强分布。7、一水坝长1km，水深5m，水坝与水平方向夹角600，求水对坝身的总压力。解：水深h处得压强为水深h处dh高度的水对坝身的压力为对h从0到H积分的其中水深H=5m，坝L=1m。8、在水平面上放在一个高度为H的灌满了水的圆筒形容器。若略去水的粘滞性，试研究应当在容器壁多大的高度h上钻一小孔，是的从小孔里流出的水落到桌面上的地点离容器最远。10、如图所示，虹吸管的粗细均匀，略去水的粘滞性

4、，求水流速度及A、B、C三处的压强。1.解：在管外液面上任选一点D，（2分）1）CD两点：2）BC两点：题1-10图AC两点11、一开口容器截面积为S1，底部开一截面积为S2的孔。当容器装的液体高度为h时，液体从孔中喷出的速度为多大？设液体为理想流体且作定常流动。解：由于液体为理想流体且作定常流动，根据连续性原理，有根据伯努利方程，有从上两式联立解得12、若上题中的容器盛有两种液体：上层的密度为ρ1，厚度为h1,下层的密度为ρ2，厚度为h2，求由液体由孔喷出时的速度。13、匀速直线运动的火箭，发动机燃烧室高温气体的压强为p，密度为ρ，求

5、气体从截面积为S的狭窄喷嘴喷出时对火箭的反作用力，设喷出前后气流可视作理想流体的定常流动。14、一圆筒中的水深为H=0.70m，底面积S1=0.06m2，桶底部有一面积为1.0×10-4m2的小孔。问桶中的水全部流尽需多长时间？解：根据连续性原理和伯努利方程，有（1）其中S2是小孔面积，v1是桶水面下降的速度，v2是水从小孔流出的速度。从上可得即有代入数值既得：T=227s。15、一粒半径为0.08mm的雨滴在空气中下降，假设它的运动符合斯托克斯定律。求雨滴的末速度以及在此速度下的雷诺数。空气的密度ρ=1.25kg/m-3，粘滞系数η=

6、1.81×10-5pa/s。16、如图所示，两个相同的圆筒形水箱用一根根细的圆管连接，在管子中间装一个阀门。水箱的半径R=20.20cm,细管的半径r=1.00mm，管长l=1.00m。阀门的通道孔与管子的截面相吻合。把水灌进其中一个水箱，达到高度h=50.0cm，另一个水箱起初是空的。在t=0时刻打开阀门。问经过多长时间后两个水箱中的水位差减小到原来的1/e假定水的流动为层流，水的粘滞系数η=1.00×10-3pa/s。题1-16图17、设水管的径d=2.54cm，临界雷诺数Re=2000，水在1个大气压下、20℃是的粘滞系数为η=1

7、.0×10-3pa×s，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。试问自来水平均流速等于多少时流动将从层流转变为湍流？解：根据雷诺数公式得18、考虑到血管中的细胞的代谢需要消耗一定的能量，维持动物体正常的血液循环需要消耗的总功率分成两部分:心脏的功率和血管中细胞代谢消耗的功率。设血管中血液的流量Q为一常数，单位体积的血管消耗的功率为γ。（1）证明单位长度的血管消耗的总功率可写作：其中k=8η/π，η为血流的粘滞系数，R为血管半径。（2）R为多大时，单位长度血管消耗的功率最小？写出最小功率的表达式。第二章液体的表面性质1、基本概念：（1）表面

8、力：（2）附加压强：（3）毛细现象：（4）接触角：（5）润湿和不润湿：2、农业上，旱地栽培植物时在每次栽培苗株后总要将苗株附近的土壤压紧，以使苗株能获得土壤中的水分，其物理机理是（B）。A．重力作用；B.毛