水力学习题及答案要点

1理想流体的基本特征是（ ）。

A．黏性系数是常数 B. 不可压缩

C. 无黏性 D. 符合牛顿内摩擦定律 2水的动力粘性系数随温度的升高（ ）。

A．增大 B．减小 C．不变 D．不定 3 流体运动粘度ν的单位是（ ）。

2

A．m/s B．N/m C. kg／m D. N·s／m

4当水受的压强增加时，水的密度（ ）。

A．减小 B．加大 C.不变 D．不确定

5气体体积不变，温度从0℃上升到100℃时，气体绝对压强变为原来的（C）。

A．0.5倍 B．1.56倍 C．1.37 D．2倍

6如图，平板与固体壁面间间距为1mm，流体的动 力粘滞系数为0.1Pa·s，以50N的力拖动，速度为1m/s，平板的面积是（B ）。

A．1m2 B．0.5 m2 22

C．5 m D．2m 题6图 7牛顿流体是指（ ）。

A．可压缩流体 B．不可压缩流体 C．满足牛顿内摩擦定律的流体 D．满足牛顿第二定律的流体 8静止液体中存在（ ）。

A．压应力 B．压应力和拉应力 C．压应力和切应力 D．压应力、拉应力和切应力。

9根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（ ）。

A．数值相等 B．数值不等 C．仅水平方向数值相等 D．铅直方向数值最大 10金属压力表的读值是（ ）。

A．绝对压强 B．相对压强

C．绝对压强加当地大气压 D．相对压强加当地大气压。

11 某点的真空压强为65000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（ ）。

A．65000Pa B．55000Pa C．35000Pa D． 165000Pa。

12绝对压强paBs与相对压强p、真空度pv、当地大气压pa之间的关系是（ ）。

A．p= pa -paBs B．p=paBs+pa C．pv=pa-paBs D．p=pv+pa。

13在密闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，2管中为气体，其压强关系为（ ）。

A．p1=p2=p3 B．p1>p2>p3 C．p1图6-47 题6-13图 图6-48 题6-14图 14用U形水银压差计测量水管A、B两点的压强差，水银面高hp=10cm，两侧管内充满水，A，Ｂ压强差为（ ）。

A．13.33kPa B．12.4kPa C．9.8kPa D．6.4kPa。

15露天水池，水深5m处的相对压强约为（ ）。

A．5kPa B．49kPa C．147kPa D．205kPa。

16垂直放置的矩形平板挡水，水深3m，静水总压力P的作用点到水面的距离y。为（ ）。

A．1.25m B．1.5m

图6-49 题6-16图 C．2m D．2.5m。

17圆形木桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为（ ）。（设未盛液体时两箍的张力为零）

A．1:2 B．1:1 C．2:1 D．3:1。

18浸没在液体中的固体所受浮力的大小（ ）。

A．与固体的密度成正比 B．与液体的密度成正比 C．与固体淹没的深度成正比 D．与液体表面的压强成反比。

19 100mm汞柱其压强相当于多少（ ）水柱的压强。

A．1000mm B．1332mm C．1360mm D．136mm。 20 (2008年真题)如图弧形闸门AB（1/4圆），闸门宽4m，圆

弧半径R=1m，A点以上水深H=1.4m，水面为大气压强。水闸AB上静水总压力的水平分力Px为（ ）kN。 A．54.9 B．112.9 C．94.1 D．74.5 OA 21 条件同上题，水闸AB上静水总压力的竖直分力Pz为

R（ ）kN。

A．45.6 B．56.8

BC．85.7 D．98.1

22恒定流是（ ）。

题20，21图 A．流动随时间按一定规律变化的流动 B．流场中任意

H空间点的运动要素不随时间变化的流动

C．各过流断面的速度分布相同的流动 D．各过流断面的压强相同的流动 23一元流动是指（ ）。

A．均匀流 B．速度分布按直线变化的流动

C．运动参数随一个空间坐标和时间变化的流动 D．流线为直线的流动。 24在恒定流条件下（ ）。

A．流线和迹线正交 B．流线和迹线重合

C．流线是平行直线 D．迹线是平行直线。

25 (2008年真题)描述液体运动有迹线和流线的概念，任何情况下（ ）。

A．流线上质点不沿迹线运动 B．质点的运动轨迹称为流线

C．流线上质点的速度矢量与流线相切 D．质点的迹线与流线重合

26等直径管，考虑损失，A-A断面为过流断面，B-B断面为水平面1、2、3、4各点的物理量有以下关系（ ）。 A． z1pp1z22 B． p3＝p4

ggpp3z44

gg 题26、27图 C．p1＝p2 D．z3 27条件同上，各点的物理量有以下关系（ ）。 A．z1pp1z22 B． p3＝p4

ggpp3z44

ggC．p1＝p2 D． z32pv 28总流能量方程中z表示（ ）。 g2g A．单位重量流体具有的机械能 B．单位质量流体具有的机械能

C．单位体积流体具有的机械能 D．通过过流断面流体的总机械能。

29水平放置的渐扩管如图所示，如忽略水头损失，断面形心点的压强有以下关系（ ）。

A．p1>p2 B． p1=p2

C． p130粘性流体总水头线沿程的变化是（ ）。

A．沿程下降 B．沿程上升 C．保持水平 D．前三种

情况都有可能。

题29图 31粘性流体测压管水头线的沿程变化是（ ）。

A．沿程下降 B．沿程上升

C．保持水平 D．前三种情况都有可能。

32圆管层流，实测管轴线上流速为4m／s，则断面平均流速为（ ）。

A．4m／s B．3.2m／s C．2m／s D．lm／s。

33如图各管道直径d1＝200mm，d2＝150mm，d3＝100mm，已知v1＝1.2m/s则v2、v3应为（ ）m/s。

A．1.48、2.40 B．1.48、4.80 C．2.13、2.40 D．2.13、4.80

34如图示垂直下泄恒定流水管，出口流速

v=6m/s，管径不变，上游断面1—1高于出口

题33图 断面2－2，高差为4m，水头损失不计。则上断面1－1的压强水头为（ ）。

A．4m H2O B． 6m H2O C．5m H2O D．-4mH2O

35图示一高压喷嘴，喷嘴出口断面1—1的平均流速为10m／s，喷至2－2断面的平均流减少为lm／s，不计水头损失，则喷射高度H为（ ）。

A．4.54m B．3.25m C．5.05rn D．6.22m

36有压圆管均匀流的切应力τ沿断面的分

布是（ ）。

题34图 题35图 A．均匀分布 B．管壁处是零，向管轴线性增大

C．管轴处是零，与半径成正比 D． 按抛物线分布 37紊流光滑区的沿程损失hf，与平均流速v的（ ）成正比。

A．2次方 B．1.75次方

题38图 C．1次方 D．1.85次方

38半圆形明渠，半径为r0＝4m，其水力半径R为（ ）。

A．4m B．3m C．2m D．1m

39圆形有压油管的直径为150mm，流速为0.256m/s，长1km雷诺数为1921，其沿程损失hf为（ ）。

A．74.25cm油柱 B．74.25cm水柱

C．95.26cm油柱 D．63.56cm水柱

40 变直径管流，细断面直径为d1，粗断面直径d2=2d1，，粗细断面雷诺数的关系是（ ）。

A．Re粗：Re细＝2：1 B． Re粗：Re细＝1：1 C． Re粗：Re细＝1：2 D． Re粗：Re细＝1：4。 41圆管紊流过渡区的沿程损失系数λ（ ）。

A．只与雷诺数Re有关 B．只与管壁相对粗糙度k／d有关 C．与Re和k／d都有关 D．与Re和管长l有关。

42水管直径d=1cm，管中流速0.lm／s，水的运动粘性系数为1×10-6m2/s，其流动处于

（ ）。

A．层流区 B．临界过渡区 C．紊流光滑区 D．阻力平方区。 43 层流沿程阻力系数（ ）。

A．只与雷诺数有关 B．只与相对粗糙度有关

C．只与流程长度和水力半径有关 D．既与雷诺数有关又与相对粗糙度有关 44突然扩大管，两管直径比为d2＝2d1，则突然扩大局部损失系数为（ ）。

A．0.563 B．0.5 C．0.75 D．1.25。 45排球与足球运动速度相同，阻力系数相同但排球与足球的直径之比为1：1.3则两者的阻力之比为（ ）。

A．1.3：1 B．1：1.3 1 2 C．1：1.7 D．1：1.9。 46水从直径相同的喷嘴喷出，打在平板上，流速分别为1m/s，

R 2m/s，两种情况下，对板的冲击力之比为（ ）。 2 d A．1：1 B．1：2 C．1：.4 D．1：8。 题46图 47在正常工作条件下，作用水头H、直径d相等时，小孔口出流的流量Q和圆柱形外管嘴出流的流量Qn （ ）。

A．Q>Qn B． Q=Qn C． Q48图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系为（ ）。 A．Q1Q2 C．Q1=Q2 D．不定。

题48，50图 题49图 49并联管道1、2，两管的直径相同，不计局部损失，沿程阻力系数相同，长度l2=2l1。通过的流量为（ ）。

A．Q1＝0.5Q2 B．Q1＝Q2 C．Q1=1.4Q2 D． Q1=2Q2

50 （难）作用水头相同的两管道1、2，两管的直径d1＝2d2，沿程阻力系数相同，长度相同，不计局部损失，则通过的流量关系为（ ）。 A．Q1＝Q2 B．Q1＝2.64Q2 C．Q1=5.66Q2 D． Q1=6.14Q2

51在正常工作条件下，作用水头H、直径d相等时，小孔口收缩断面的流速v和圆柱形外管嘴出流的流速vn （ ）。

A． v>vn B． v=vn C． v52长管并联管道各并联管段的（ ）。

A．水头损失相等 B．水力坡度相等 C．总能量损失相等 D．通过的水量相等。

53 突然扩大管如图，放大前后管路直径分别为100mm和200mm，放大后断面平均流速为v2＝1m/s，则局部水头损失hm为（ ）。 A．0.613m B．0.556m C．0.459m D． 0.343m

54 （难） 两水箱水位稳定，水面高差H=10m，管径d=10cm，总长l=20m，沿程阻力系数=0.042，已知所有的转弯、阀门、进出口的局部损失合计为hj=3.2m。则通过管道的平均流速为（ ）m/s。 A．3.98 B．4.83 C．2.73 D．15.8

阀门 题 53图 题 54图

H 55一恒定出流薄壁小孔口，直径为d＝2cm，作用水头H0＝4m，则其出流量Q为（ ）。

A．1.82×10-3m3/s B．1.63×10-3m3/s C． 1.54×10-3m3/s D． 1.72×10-3m3/s 56 明渠均匀流可能发生在（ ）。

A．平坡棱柱形渠道 B．顺坡棱柱形渠道 C．逆坡棱柱形渠道 D．长直渠道都有可能。 57水力最优断面是（ ）。

A．造价最低的渠道断面 B．壁面粗糙系数最小的断面 C．一定的流量下具有最大断面积的断面 D． 断面积一定时具有最小湿周的断面。 58水力半径R是（ ）。

A．渠道断面的半径 B．断面面积与湿周之比

C． 断面面积与断面周长之比 D．断面面积与水深之比。

59两明渠均匀流，流量相等，且断面形状尺寸、水深都相同，A的粗糙系数是B的2倍，渠底坡度A是B的（ ）。

A．0.5倍 B．1倍

C． 2倍 D．4倍。

60矩形渠道断面宽度4m，水深2m，流量8m3／s，渠底坡度为0.0001，其粗糙系数为（ ）。

A．0.005 B．0.01 C．0.02 D．0.04。

61梯形断面明渠均匀流，已知断面面积A=5.04m2、湿周=6.73m，粗糙系数n=0.025，按曼宁公式计算谢才系数C为（ ）m1/2/s。

A．30.80 B．30.12 C．38.80 D．38.12

62 渗流模型流速u与实际渗流流速u’ 相比较（ ）。

A． u> u’ B． u= u’ C． u< u’ D． 不确定。 63地下水渐变渗流，过流断面上各点的渗透速度按（ ）。

A．线性分布 B．抛物线分布

C．均匀分布 D．对数曲线分布。

64地下水渐变渗流的浸润线，沿程变化为（ ）。

A．下降 B．保持水平 C．上升 D．以上情况都可能。

65如图土样装在直径0.2m，测量长度0.8m的圆桶中，测得水头差0.2m，流量0.01m3／d，则渗流系数为（ ）m／d。 A．1.274 B．0.2565 C．0.3183 D． 0.6365 66普通完整井的出水量（ ）。

A．与渗透系数成正比 B．与井的半径成正比 C．与含水层厚度成反比 D．与影响半径成正比。 67速度v、长度l、重力加速度g组成的无量纲数可表达为（ ）。

A．

题65图 lvl B．

gvgv2gC． D． 2。

gllv 68速度v、直径d、动力粘滞系数μ、密度ρ组成的无量纲数可表达为（ ）。 A．

dv B．

dv

C．

dv D．

d。 v 69进行大坝溢流模型实验，应遵循什么准则设计实验 A．雷诺准则 B．弗劳德准则 C．欧拉准则 D．其它准则。

70（难）采用毕托管测量空气的流速，测量介质用水，现改为密度为水的0.8倍的酒精，流速不变，则比压计读数h变为原来的（ ）倍。

A．0.8 B．1.2 C．1.25 D．1.5

图6-63题6-70图 图6-64 题6-71图 71（难）采用文丘里管测量水的流量，测量介质用水银，现改为密度为水的1.6的四氯化碳，流速不变，则比压计读数h变为原来的（ ）。

A．1.6倍 B．4倍 C．16倍 D．21倍。

72用水银比压计和毕托管测量管内油的流速，已知水银柱读数h＝60mmHg，油的密度为800kg/m3，毕托管流速系数为1，则A点的流速为（ ）m/s A．4.34 B．4.25 C．4.47 D．4.00。

73 铅直有压圆管如图示，其中流动的流体密度ρ=800kg／m3。上、下游两断面压力表读数分别为

p1=196kPa，p2=392kPa，管道直径及断面平均流速均不变，不计水头损失，则两断面的高差H为（ ）m。 A．10 B．1.5 C．20 D．25

74 紊流粗糙区，其沿程损失系数与下列那些因素有关（ ）。

A．只与管内流速有关 B．只与管内雷诺数有关 C．与管内流速和管壁粗糙度都有关 D．只与管内壁相对粗糙度有关

75 （很难）水平变截面水管，已知p1100kPa，

题72图

题 73 图 d1400mm，d2200mm，流量Q0.4m3/s,支

座对管的作用力为（ ）。

A．3.82kN B．7.99kN C．12.56kN D．11.81kN

76 油的密度为ρ=800kg／m3 ，运动粘性系数为

题-75 图 1103m2/s，则其动力粘性系数为（ ）。 A．0.8Pa·s B．0.8Pa

C．1.25106Pas D． 1.25106Pa

77 水的重量流量为2000kN/h，管道直径为d=150mm，则其中的流速为（ ）。

A．0.87m/s B．1.61m/s C． 2.72m/s D．3.21 m/s

78 如图容器中盛满水，下部为水银测压计，读数为h=20cm，水位高度H为（ ）。

A．2.52m B．2.72m C．2.82m D．0.82m

题78 图

1正确答案是 C。

提示：理想流体的假设。 2正确答案是 B。

提示：液体的动力黏度随温度的升高而减小（联想炒菜油热了以后的情形），气体则相反。 3正确答案是 A。

提示：如不记得，可以根据TA 4正确答案是 B。

提示：见流体的压缩性。 5正确答案是 C。 提示：根据理想气体方程成正比。

6正确答案是 B。

提示：牛顿内摩擦定律TAdu式推出的单位，再根据推出的单位。 dypRT，气体体积不变意味着密度不变气体绝对压强与开氏温度

duTdyT，A

dyduv 7正确答案是 C。

提示：牛顿流体的定义。 8正确答案是 A。

提示：流体不能承受拉力，静止流体不能承受剪切力，所以静止流体中只可能有压应力。 9正确答案是 A。

提示：流体静压强的各向等值特性。 10正确答案是 B。

提示：金属压力表的读数是空心管内外压强差的反映，而外面是大气，所以测得的里面流体大气的压强，是相对压强。 11正确答案是 C。

提示：绝对压强，相对压强，真空压强之间的关系：pvpapabs。

12正确答案是 C。 提示：同上题。

13正确答案是 C。

提示：1为大气压，2与容器液面为等压，压强大于1的压强，3在液面以下其压强大于2的压强。

14正确答案是 B。

提示：液体静压基本方程，p(汞-水)ghp。 15正确答案是 B。

提示：液体静压基本方程，p水gh。 16正确答案是 C。

提示：图解法，作用点在总水深的2/3水深处。

17正确答案是 A。 提示：纵剖木桶为对称两半，两箍的张力即为两半圆柱内表面所受总压力在上下两端的分力，总压力作用点在总水深的2/3水深处，距离上下两箍的距离之比为2：1，根据力矩平衡方程，其张力之比为1：2。 18正确答案是 B。 提示：阿基米德定律。 19正确答案是 C。

提示：水银的密度是水密度的13.6倍，要记住。 20正确答案是 D。

提示： 水平方向的力为受压1/4圆柱面向水平方向投影所得矩形平面所受的压力，

pcgh10009.8(1.41/2)18.62kPa PpcA18.624174.5kN

21正确答案是 C。

提示：竖直方向的力为压力体（1/4圆柱加四棱柱）的体积乘以水的容重g。

3.14Pg(R2RH)B10009.8(111.4)485.7kN

44 22正确答案是 B。

提示：恒定流定义。 23正确答案是 C。 提示：一元流定义。 24正确答案是 B。

提示：流线与迹线在恒定流条件下重合。 25正确答案是 C。

提示：流线上一点的切线方向就是该点的质点运动方向。 26正确答案是 A。

提示：均匀流过流断面上各点的测压管水头为常数。 27正确答案是 D。

提示：均匀流水头损失等于测压管水头的下降，两点不在一个过流断面上，比有损失，所以上游的测压管水头大于下游的测压管水头。 28正确答案是 A。

提示：总水头的物理意义。 29正确答案是 C。

提示：根据能量方程，不计损失则流速小的地方测压管水头大，在水平管中测压管水头大的断面压强大。

30正确答案是 A。

提示：总水头线反映总水头的变化过程，由于损失存在，总水头总是沿程减小的。 31正确答案是 D。

提示：由于动能与势能可以互相转换，测压管水头的变化即为不确定的。 32正确答案是 C。

提示：层流的平均流速是最大流速的一半。 33正确答案是 D。

提示：根据连续方程v1A1v2A2v3A3

34正确答案是 D。

2p22v2p11v12提示：列1－1，2－2两断面能量方程z1，而v1＝v2。 z2g2gg2g 35正确答案是 C。

2p22v2p11v12提示：列1－1，2－2两断面能量方程z1，p1p20 z2g2gg2g 36正确答案是 C。

提示：均匀流基本方程0gr0rrJ，而gJ，所以，剪切应力沿半径方

0r022向线性分布，轴线上最小为0，边壁处最大。

37正确答案是 B。

提示：紊流光滑区内λ＝0.3164/Re方。

38正确答案是 C。

0.25

lv2，而Re，所以hf正比于v的1.75次

d2gvdr02r0断面面积提示：水力半径＝＝

湿周2r02 39正确答案是 A。

lv提示：Re64， hf

d2gRe 40正确答案是 C。

2V2d12Re2V2d2d12d2d11提示：2 2

V1d2Re1V1d1d2d1d22 41正确答案是 C。

提示：见阻力系数综合曲线。 42正确答案是 A。 提示：Revd，Re2000时为层流。

43正确答案是 A。 提示： 层流沿程损失系数 44正确答案是 A。 A1 提示：1A2264，只与雷诺数有关。 Re 45正确答案是 C。

D1A1d1211提示：DCdA， 2()22D2A2d21.31.7 46正确答案是 C。

提示：R=ρQ(v2X-v1X)=-ρAv，喷口面积一定时，冲击力与流速的平方成正比。 47正确答案是 C。

提示：管嘴的流量系数0.82，孔口的流量系数0.62。 48正确答案是 C。

提示：淹没出流的作用水头近似为上下游的液面高差，两管的作用水头相同。 49正确答案是 C。 提示：并联管路

22u0S1l11Q1,S2l22Q2S2S11.414

50正确答案是 C。

5S1d21Q5,1提示：作用水头相同，可以认为是并联管路：

S2d132Q2S2S15.66

51正确答案是 A。

提示：孔口流速系数为0.97，管嘴流速系数为0.82。 52正确答案是 A。

提示：并联管路的水力特征。 53正确答案是 C。

2vA提示：111，注意流速要带入与其对应的流速值：hm

2gA22 54正确答案是 A。

2p22v2p11v12提示：列上下游两水面能量方程，z1hl12，而v1＝v2=0，z2g2gg2glv2p1=p2=0，z1-z2=H=10m，所以Hhjhf，103.2，解出v=3.98m/s。

d2g 55正确答案是 D。

提示：孔口流量公式：QA2gH0 56正确答案是 B。

提示：明渠均匀流的发生条件。 57正确答案是 D。

提示： 水力最优断面的定义。 58正确答案是 B。 提示：水力半径的定义。 59正确答案是 D。

in12Qni1提示：QACRi，QAR3i，121，11

ni2n2Q2n1i2 60正确答案是 B。

212提示：谢才公式 QAR3i。

n 61正确答案是 D。

1/61115.04提示：曼宁公式： CR6n0.0256.7338.12

62正确答案是 C。

提示：uun，n<1，所以u提示： 浸润线即为总水头线，由于损失的存在，总是沿程下降的。 65正确答案是 A。

提示：根据达西定律：QkAJ，k 66正确答案是 A。

提示：普通完全井的出水流量公式Q2.73 67正确答案是 C。

提示： [v][g][l]1，对应M，T，L的指数均为0解出2,1,1，更简便的是逐个验算量纲。 68正确答案是 C。 提示：逐个验算量纲。 69正确答案是 B。

提示： 大坝溢流是重力作用下有自由液面的流动，重力起主导作用，所以用佛劳德准则。 70正确答案是 C。

Q AJkHS

lg(R/r0)测量介质水酒精提示：毕托管流速公式：u2gh， 2gh水＝2gh酒精

空气空气空气 71正确答案是 D。 提示：流量公式：Q42d12d24d14d2－2g测量介质水h，

水汞－水四氯化碳－水 2gh汞读数＝2gh四氯化碳读数 水水 72正确答案是 A。

提示：毕托管流速公式：u 73正确答案是 D。

2g汞－油h汞读数 油2p11v12p22v2z2提示：列两断面间能量方程z1，由于v1v2所以g2gg2gpppp1z11z22，Hz1z22

ggg 74正确答案是 D。

提示：参看尼古拉兹实验－阻力系数综合曲线 75正确答案是B。

提示：1、通过连续方程求出两断面流速v1 和 v2；

2p1v12p2v2z22、列两断面间能量方程z1，求出2断面压强； g2gg2g3、列水平方向两断面动量方程，p1A1p2A2RQ(v2v1)解出水所受的作用力，讨论作用力与反作用力关系求出支座所受的力。

76正确答案是 A。

提示：动力粘性系数 单位为Pa·s 77正确答案是 D。

提示：先将重量流量换算成m-kg-s制的体积流量：后利用连续方程求出流速。 78正确答案是 A。

提示：与A点平齐左半支测压管断面的压强为：p(汞－水)h，对应高度为

20001000N/h，而

1000kg/m39.81m/s23600s/hH

(汞－水)h水