第04章習題分析與解答70792

1、第四章 流體力學基礎(chǔ)習題解答4-1 關(guān)于壓強的下列說法正確的是（）。A、壓強是矢量；B、容器內(nèi)液體作用在容器底部的壓力等于流體的重力；C、靜止流體內(nèi)高度差為h的兩點間的壓強差為；D、在地球表面一個盛有流體的容器以加速度a豎直向上運動，則流體內(nèi)深度為h處的壓強為。解：4-2 海水的密度為，海平面以下100m處的壓強為（）。A、；B、C、；D、。解：4-3 兩個半徑不同的肥皂泡，用一細導管連通后，肥皂泡將會（）。A、兩個肥皂泡最終一樣大；B、大泡變大，小泡變小C、大泡變小，小泡變大；D、不能判斷。 解：-4 兩個完全相同的毛細管，插在兩個不同的液體中，兩個毛細管（）。A、兩管液體上升高度相同；B、

2、兩管液體上升高度不同；C、一個上升，一個下降；、不能判斷。解：4-5 一半徑為的毛細管，插入密度為的液體中，設(shè)毛細管壁與液體接觸角為，則液體在毛細管中上升高度為h= ( ) 。（設(shè)液體的表面張力系數(shù)為）解:4-6 如圖所示的液面。液面下點處壓強是（）。設(shè)彎曲液面是球面的一部分，液面曲率半徑為，大氣壓強是，表面張力系數(shù)是。 解:4-7 當接觸角時，液體（）固體，時，液體（）固體；當時，液體（）固體，液體（）固體。 解：潤濕，完全潤濕，不潤濕，完全不潤濕。4-8 不可壓縮的、沒有粘滯性的流體稱為（）。解：理想流體4-9 一球形泡，直徑等于，剛處在水面下，水面上的氣壓為，水的表面張力系數(shù)為，求泡內(nèi)的

3、壓強是多少？解：由于氣泡剛處在水面下，所以泡外是液體，壓強等于水面上方的大氣壓，則泡內(nèi)壓強為4-10 如圖所示，盛有水的形管中，兩粗細不同的毛細管底部相互連通，兩管水面的高度差h=0.08m。，粗管的內(nèi)半徑，設(shè)水能完全潤濕管壁，且水的表面張力系數(shù)，求細管的內(nèi)半徑解：因接觸，粗管中緊靠水面下的一點的壓強為細管中緊靠水面下的一點的壓強為由于兩管中的液面存在高度差h，根據(jù)液體靜力學的原理由以上三式可解得4-11 如圖所示，在半徑的玻璃毛細管中注水，一部分在管的下端形成一弧面，其半徑，求管中所懸水中的高度。設(shè)水柱上端曲率半徑近似為0.3mm，水的表面張力系數(shù)解： 習題-12圖HLHhH4-12 一個器

4、壁豎直的開口水槽，如圖所示，水的深度為H=10m，在水面下h=3m處的側(cè)壁開一個小孔。試求：（1）從小孔射出的水流在槽底的水平射程L是多少？（2）h為何值時射程最遠？最遠射程是多少？解：（）設(shè)水槽表面壓強為p1，流速為v1，高度為h1，小孔處壓強為p，流速為v，高度為h，由伯努利方程得：根據(jù)題中的條件可知： 由上式解得：由運動學方程：，解得:水平射程為: (2)根據(jù)極值條件，令，出現(xiàn)最大值，即，解得：h=5m此時的最大值為10m。 -13 一個頂部開口的圓筒形容器，高為20m，直徑為l0cm，在圓筒的底部中心開一橫截面積為1.0cm2的小圓孔，水從圓筒頂部以140cm3s-1的流量率（單位時間

5、流入的體積）由水管注入圓筒，問圓筒中的水面可以升到多大的高度？解：水上升到最大高度時應(yīng)為小孔排水量與入水量相等，所以小孔的流速為： 小孔流速為：所以：4-14 水在粗細不均勻的水平管中作穩(wěn)定流動，已知在截面1處的壓強為110a，流速為0.2m/s，在截面2處的壓強為a，求2處的流速（把水看作理想流體）。解：由伯努利方程得：4-15 在橫截面積為的水平管內(nèi)有水流動，管的另一端橫截面積為，管兩端壓強差為，求管內(nèi)流量是多少？設(shè)管中的水為理想流體，且作穩(wěn)定流動。解: 聯(lián)立求解得：4-16 在水管的某一端水的流速為1.0m/s，壓強為Pa，水管的另一端比第一端降低了20.0m，第二端處水管的橫截面積是第

6、一端處的1/2。求第二端處的壓強。設(shè)管中的水為理想流體，且作穩(wěn)定流動。解: 由連續(xù)性方程 得：由伯努利方程得：4-17 的水，在半徑為的均勻水平管中流動，如果管中心處的流速是0.10m/s，求由于粘滯性使得沿管長為2m的兩個截面間的壓強降落是多少？解：流體在水平圓管中穩(wěn)定流動，流速隨半徑的變化為管軸處（r=0）的流速為所以，壓強降落為4-18 設(shè)橄欖油的粘滯系數(shù)為0.18 Pa,流過管長為0.5m、半徑為1cm的管子時兩端壓強差為，求其體積流量。解：由泊肅葉公式得4-19 一水滴在空氣中以速度=2ms-1運動，其半徑r=2.010-4m，空氣粘度=1.7110-5Pas，空氣密度=1.29kgm-3。求水滴收尾速度是多少?水滴受的粘滯阻力是多少？解：1）水滴的收尾速度（2）水滴受的粘滯阻力為4-20 如果液體的粘滯系數(shù)較大，可采用沉降法測定液體的粘滯系數(shù)。現(xiàn)在使一