第二章水静力学 复习思考题 1.试述静止流体中的应力特性。 2.怎么认识流体静力学基本方程2+=C的几何意义和物理意义? 3.绝对压强、相对压强、真空度是怎样定义的?相互之间如何换算? 4.怎样绘制液体静压强颁布图? 5.何谓压力体?怎样怎样界定压力体?判断虚、实压力体有向实际意义? 6.怎样计算作用在潜体和浮体上的静水总压力? 7.液体的表面压强(以相对压强计)pa≠O时,怎样计算作用在平面或曲面上的静水总压 力? 选择题(单选题) 2-1静止液体中存在 (a)压应力 (b)压应力和拉应力 (c)压应力、切应力 (d)压应力、拉应力和切应力。 22相对压强的起点是 (a)绝对压强 (b)1个标准大气压 (c)当地大气压 (d)液面大气压 2-3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。 24某点的真空度为65000Pa,当地大气压为01MPa,该点的绝对压强为: (a)65000Pa; (b)55000Pa; (c)35000Pa (d)165000Pa 2-5绝对压强ps与相对压强p、真空度p、当地大气压p之间的关系是: (a) pabs=p+pv (b)p=pabs+pa
第二章 水静力学 复习思考题 1.试述静止流体中的应力特性。 2．怎么认识流体静力学基本方程 p z C g + = 的几何意义和物理意义？ 3．绝对压强、相对压强、真空度是怎样定义的？相互之间如何换算？ 4．怎样绘制液体静压强颁布图？ 5．何谓压力体？怎样怎样界定压力体？判断虚、实压力体有向实际意义？ 6．怎样计算作用在潜体和浮体上的静水总压力？ 7．液体的表面压强（以相对压强计） 0 p 0 时，怎样计算作用在平面或曲面上的静水总压 力？ 习题 选择题(单选题) 2-1 静止液体中存在: (a) 压应力; (b) 压应力和拉应力； (c ) 压应力、切应力； (d) 压应力、拉应力和切应力。 2-2 相对压强的起点是: (a) 绝对压强； (b) 1 个标准大气压； (c) 当地大气压； (d) 液面大气压。 2-3 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。 2-4 某点的真空度为 65000Pa，当地大气压为 0.1MPa，该点的绝对压强为： (a) 65000Pa； (b) 55000Pa； (c) 35000 Pa； (d) 165000 Pa。 2-5 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) pabs=p+pv； (b) p=pabs+pa；
(c)pv=pa-Pabs (d)p=pv+pa 2-6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,其压强关系 为: (a)p1=p=p3; (b)p>p2>p3 (c)p1<p<p3 (d)p≤p<p3 水 题2-6图 题2-7 图 2-7用U形水银压差计测量水管A、B两点的压强差,水银面高h=10cm,pApB为: (a)13.33kPa (b)12.35kPa (c)9.8 kPa (d)6.4 kPa. 2-8露天水池,水深5m处的相对压强为: (b)49 kPa (c)147 kPa 2-9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yD为: (a)1.25m (b)1.5m, (d)2.5m 2-10圆形木桶,顶部及底部用环箍,桶内盛满液体,顶箍与底箍 所受张力之比这: 题2-9图 (b)1.0; (c)2.0; (d)3.0 计算题 2-12正常人的血压是收缩压100~120mm汞柱舒张压60~90mm汞柱用国际单位制表示是多
(c) pv=pa-pabs； (d) p=pv+pa。 2-6 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，其压强关系 为： (a) p1=p2=p3； (b) p1＞p2＞p3； (c) p1＜p2＜p3； (d) p2＜p1＜p3。 2-7 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，pA-pB为： (a) 13.33kPa； (b) 12.35 kPa； (c) 9.8 kPa； (d) 6.4 kPa。 2-8 露天水池，水深 5m 处的相对压强为： (a)５kPa； (b) 49 kPa; (c) 147 kPa； (d) 205 kPa。 2-9 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 yD 为： (a) 1.25m； (b) 1.5m; (c) 2m; (d) 2.5m。 2-10 圆形木桶，顶部及底部用环箍，桶内盛满液体，顶箍与底箍 所受张力之比这： (a) 1/2； (b) 1.0； (c) 2.0; (d) 3.0． 计算题: 2-12 正常人的血压是收缩压100~120mm汞柱,舒张压60~90mm汞柱,用国际单位制表示是多
少Pa(帕)?(13328~15993.6Pa;7996.8~11995.2Pa) 2-13密闭容器,测压管液面高于容器内液面h=18m,液体的密度为850kg/m3。求液面压强 (14994N/m2) 2-14密闭水箱,压力表测得压强为4900n/m2。压力表收心比A点高0.8m,A点在液面下 m。求液面压强。(-5880N/m2) 1.5m 04y 题2-13图 题2-14图 2-15水箱形状如图所示。底部有4个支座。试求底面上总压力和4个支座的支座反力。并 讨论总压力与支座反力不相等的原因。(P=352800N,N=274400N 2-16盛满水的容器,顶口装有活塞A,直径d=04m。容器底的直径D=1.0m。高h=18m 如活塞上加力2520N(包括活塞自重),求容器底的压强和总压力。(29597.4N) 口到 题2-15图 题2-16图 题2-17图 2-17多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为m。试求水面的绝对 压强pas。(363kPa(P=98kPa) 2-18水管A、B两点高差h=02m,U形压差计中水银液面高差h=02m。试求A、B两点 的压强差。(22.736N/m2) 2-19盛有水的密闭容器,水面压强为p,当容器自由下落时,求容器内压强分布规律
少 Pa(帕)? （13328～15993.6Pa；7996.8～11995.2Pa） 2-13 密闭容器，测压管液面高于容器内液面 h=1.8m，液体的密度为 850kg/m3。求液面压强。 （14994N／m 2） 2-14 密闭水箱，压力表测得压强为 4900n/m2。压力表收心比 A 点高 0.8m，A 点在液面下 1.5m。求液面压强。（-5880N／m 2） 2-15 水箱形状如图所示。底部有 4 个支座。试求底面上总压力和 4 个支座的支座反力。并 讨论总压力与支座反力不相等的原因。（P=352800N,N=274400N） 2-16 盛满水的容器，顶口装有活塞 A，直径 d=0.4m。容器底的直径 D=1.0m。高 h=1.8m。 如活塞上加力 2520N（包括活塞自重），求容器底的压强和总压力。（29597.4N） 2-17 多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为 m。试求水面的绝对 压强 pabs。（363kPa(Pa=98kPa)） 2-18 水管 A、B 两点高差 h1=0.2m，U 形压差计中水银液面高差 h2=0.2m。试求 A、B 两点 的压强差。（22.736N／m 2） 2-19 盛有水的密闭容器，水面压强为 p0，当容器自由下落时，求容器内压强分布规律。 （p0）
题2-18图 题219图 2-20水车的水箱长3m,高1.8m,盛水深1.2m,以等加速度向前平驶,为使水不溢出, 加速度a的允许值是多少?(3.92m/s2) 2-21圆柱形容器的半径R=15cm,高H=50cm盛水深若容器以等角速度⑨绕z轴旋转,试 水最为多少时不致使水从容器中溢出。(18.67rad/s) 题2-21图 题2图 2-22绘制题图中AB面上的压强分布图。 2-23河水深H=12m,沉箱高h=1.8m。试求 (1)使河床处不漏水,向工作室A送压缩空气的压强是多少?(117600N/m2) (2)画出垂直壁BC上的压强分布图。 2-24输水管道试压时,压力表的读值为8.5at,管道直径d=lm。试求作用在管端法兰堵 头上的静水总压力。(65.39kN) 2-25矩形平板闸门AB一侧挡水。已知长F=2m,宽b=1m,形心点水深h=2m,倾角 α=45°,闸门上缘A处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉 力。(30.98kN) 2-26已知矩形闸门高h=3m,宽b=2m,上游水深h=6m,下游水深h2=45m。试求 (1)作用在闸门上的静水压力 (2)压力中心的位置。(距底1.5m(闸门中心处))
2-20 水车的水箱长 3m,高 1.8m，盛水深 1.2m，以等加速度向前平驶，为使水不溢出， 加速度 a 的允许值是多少？（3.92m/s2） 2-21 圆柱形容器的半径 R=15cm,高 H=50cm 盛水深若容器以等角速度 绕 z 轴旋转，试 水最为多少时不致使水从容器中溢出。（18.67rad/s） 2-22 绘制题图中 AB 面上的压强分布图。 2-23 河水深 H=12m，沉箱高 h=1.8m。试求： （1）使河床处不漏水，向工作室 A 送压缩空气的压强是多少？（117600N／m 2） （2）画出垂直壁ＢＣ上的压强分布图。 2-24 输水管道试压时，压力表的读值为 8.5at，管道直径 d=1m。试求作用在管端法兰堵 头上的静水总压力。（65.39kN） 2-25 矩形平板闸门 AB 一侧挡水。已知长 l=2m，宽 b=1m，形心点水深 hv=2m，倾角 =45 ，闸门上缘 A 处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉 力。（30.98kN） 2-26 已知矩形闸门高 h=3m,宽 b=2m，上游水深 h1=6m，下游水深 h2=4.5m。试求： （1）作用在闸门上的静水压力； （2）压力中心的位置。（距底 1.5m（闸门中心处））
题2-22图 题224图 题223图 △a 题2-25图 题2-26图 2-27矩形平板闸门,宽b=08m,高h=1m,若要求在当水深h超过2m时,闸门即可自动 开启,绞链的位置y应是多少?(0.4m) 2-28金属的矩形平板闸门,宽1m,由两根工字钢横梁所受的力相等,两工字钢横梁支 撑。闸门高h=3m,容器中水面与闸门顶齐平,如要求两横梁所受的力相等,两工字钢 的位置y1、y2应为多少?(1.414m;2.586m) 2-29一弧形闸门,宽2m圆心角a=30°,半径r=3m,闸门转轴与水平面齐平。求作用 在闸门上的静水总压力的大小与方向(即合力与水平面的夹角)。(23.45KN:19.92°
2-27 矩形平板闸门，宽 b=0.8m，高 h=1m，若要求在当水深 h1 超过 2m 时，闸门即可自动 开启，绞链的位置 y 应是多少？（0.44m） 2-28 金属的矩形平板闸门，宽 1m，由两根工字钢横梁所受的力相等，两工字钢横梁支 撑。闸门高 h=3m，容器中水面与闸门顶齐平，如要求两横梁所受的力相等，两工字钢 的位置 y1、y2 应为多少？（1.414m；2.586m） 2-29 一弧形闸门，宽 2m,圆心角 =30°，半径 r=3m,闸门转轴与水平面齐平。求作用 在闸门上的静水总压力的大小与方向（即合力与水平面的夹角）。（23.45KN；19.92°）
题2-27图 题2-28图 2-30挡水建筑物一侧挡水,该建筑物为二向曲面(柱面),z=ax2,a为常数。试求单 位宽度挡水建筑物上静水总压力的水平分力P4和铅垂分力P2。(Px=0.5pgh2:Pz=(-2/3) p gh(h/a) 题2-29图 题2-30图 2-31两个半球壳拼成的球形容器,半径R=0.31m,内部绝对压强p=0.1at。试求至少要 多大的力F才能将两半球拉开?(26.61kN) 2-32球形密闭容器内部充满水,已知测压管水平标高A=8.5m,球外自由水平标高 △=3.5m,球形直径D=2m,球壁重量不计。试求: (1)作用于半球连接螺栓上的总拉力 (2)作用于垂直柱上的水平力和竖向力。(153.86,0,0)
2-30 挡水建筑物一侧挡水，该建筑物为二向曲面（柱面）, 2 z ax = ,a 为常数。试求单 位宽度挡水建筑物上静水总压力的水平分力 Px 和铅垂分力 Pz。（Px=0.5ρgh2；Pz=(-2/3) ρgh(h/a)1/2） 2-31 两个半球壳拼成的球形容器，半径 R=0.31m，内部绝对压强 p=0.1at。试求至少要 多大的力 F 才能将两半球拉开？（26.61kN） 2-32 球形密闭容器内部充满水，已知测压管水平标高 1 = 8.5m ，球外自由水平标高 2 = 3.5m ，球形直径 D=2m，球壁重量不计。试求： （1）作用于半球连接螺栓上的总拉力； （2）作用于垂直柱上的水平力和竖向力。（153.86,0,0）
题232图 题2-31图 2-33密闭盛水容器,已知h1=60cm,h2=100cm,水银测压计读值△h=25cm。试求半径 R=0.5m的半球盖AB所受总压力的水平分力和铅垂分力。(Px=29.23kN,P 题2-33图
2-33 密闭盛水容器，已知 h1=60cm,h2=100cm，水银测压计读值 h cm = 25 。试求半径 R=0.5m 的半球盖 AB 所受总压力的水平分力和铅垂分力。（Px=29.23kN，Pz=2.56kN）