電氣工程師-公共基礎(chǔ)-流體力學(xué)-流體的主要物性與流體靜力學(xué)

電氣工程師-公共基礎(chǔ)-流體力學(xué)-流體的主要物性與流體靜力學(xué)[單選題]1.連續(xù)介質(zhì)假設(shè)意味著是()。[2019年真題]A.流體分子相互緊連B.流體的物理量是連續(xù)函數(shù)C.流體（江南博哥）分子間有間隙D.流體不可壓縮正確答案：B參考解析：假設(shè)流體是連續(xù)介質(zhì)，即認(rèn)為流體是由微觀上充分大而宏觀上充分小的質(zhì)點(diǎn)組成，質(zhì)點(diǎn)之間沒有空隙，連續(xù)地充滿流體所占有的空間，將流體運(yùn)動(dòng)作為由無數(shù)個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)所組成的連續(xù)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，它們的物理量在空間上和時(shí)間上都是連續(xù)的。[單選題]2.半徑為R的圓管中，橫截面上流速分布為u＝2（1－r2/R2），其中r表示到圓管軸線的距離，則在r1＝0.2R處的黏性切應(yīng)力與r2＝R處的黏性切應(yīng)力大小之比為()。[2013年真題]A.5B.15C.1/5D.1/25正確答案：C參考解析：黏性切應(yīng)力與速度的梯度成正比，du/dr＝－4r/R2，可見黏性切應(yīng)力與r成正比，故r1＝0.2R處的黏性切應(yīng)力與r2＝R處的黏性切應(yīng)力大小之比為0.2，即1/5。[單選題]3.水的運(yùn)動(dòng)黏性系數(shù)隨溫度的升高而()。[2017年真題]A.增大B.減小C.不變D.先減小然后增大正確答案：B參考解析：水的運(yùn)動(dòng)黏性系數(shù)可用下列經(jīng)驗(yàn)公式求得：υ＝0.01775/（1＋0.0337t＋0.000221t2）。式中，t為水溫，以℃計(jì)。由上式可知水的運(yùn)動(dòng)黏度隨溫度升高而減少。[單選題]4.空氣的黏滯系數(shù)與水的黏滯系數(shù)μ分別隨溫度的降低而()。[2011年真題]A.降低、升高B.降低、降低C.升高、降低D.升高、升高正確答案：A參考解析：空氣的黏滯系數(shù)隨溫度降低而降低，而水的黏滯系數(shù)相反，隨溫度降低而升高。[單選題]5.重力和黏滯力分別屬于()。[2011年真題]A.表面力、質(zhì)量力B.表面力、表面力C.質(zhì)量力、表面力D.質(zhì)量力、質(zhì)量力正確答案：C參考解析：質(zhì)量力是作用在每個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)上，大小與質(zhì)量成正比的力，常見的質(zhì)量力有重力和慣性力，表面力是作用在所設(shè)流體的外表，大小與面積成正比的力，表面力是相鄰流體或其他物體作用的結(jié)果。黏滯力是流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，流體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)或流層間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的以抵抗剪切變形的內(nèi)摩擦力，所以是一種表面力。[單選題]6.壓力表測出的壓強(qiáng)是()。[2018年真題]A.絕對(duì)壓強(qiáng)B.真空壓強(qiáng)C.相對(duì)壓強(qiáng)D.實(shí)際壓強(qiáng)正確答案：C參考解析：壓力表通過表內(nèi)的敏感元件（波登管、膜盒、波紋管）的彈性形變，再由表內(nèi)機(jī)芯的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將壓力形變傳導(dǎo)至指針，引起指針轉(zhuǎn)動(dòng)來顯示壓力。由于壓力表在無壓力時(shí)（處于大氣壓強(qiáng)下）讀數(shù)為0，故其測得的讀數(shù)均為相對(duì)壓強(qiáng)。[單選題]7.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)的自由液面下1m處的絕對(duì)壓強(qiáng)為()。[2016年真題]A.0.11MPaB.0.12MPaC.0.15MPaD.2.0MPa正確答案：A參考解析：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0＝101.325kPa，則自由液面下1m處的絕對(duì)壓強(qiáng)p＝p0＋ρgh＝101.325＋1×103×10×1×10－3＝111.325kPa＝0.111MPa。[單選題]8.密閉水箱如圖6-1-1所示，已知水深h＝1m，自由面上的壓強(qiáng)p0＝90kN/m2，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為pa＝101kN/m2，則水箱底部A點(diǎn)的真空度為()。[2017年真題]圖6-1-1A.－1.2kN/m2B.9.8kN/m2C.1.2kN/m2D.－9.8kN/m2正確答案：C參考解析：水箱底部A點(diǎn)的絕對(duì)壓力p′＝p0＋ρgh＝90＋1×9.8×1＝99.8kN/m2，則真空度pv＝pa－p′＝101－99.8＝1.2kN/m2。[單選題]9.密閉水箱如圖6-1-2所示，已知水深h＝2m，自由面上的壓強(qiáng)p0＝88kN/m2，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為pa＝101kN/m2，則水箱底部A點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)分別為()。[2014年真題]圖6-1-2A.107.6kN/m2和－6.6kN/m2B.107.6kN/m2和6.6kN/m2C.120.6kN/m2和－6.6kN/m2D.120.6kN/m2和6.6kN/m2正確答案：B參考解析：密閉水箱底部A點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為：p′＝p0＋γwh＝88＋9.8×2＝107.6kN/m2；相對(duì)壓強(qiáng)為：p＝p′－pa＝107.6－101＝6.6kN/m2。[單選題]10.圖6-1-3所示一水平放置的恒定變直徑圓管流，不計(jì)水頭損失，取兩個(gè)截面標(biāo)志為1和2，當(dāng)d1＞d2時(shí)，則兩截面形心壓強(qiáng)關(guān)系是()。[2013年真題]圖6-1-3A.p1＜p2B.p1＞p2C.p1＝p2D.不能確定正確答案：B參考解析：兩處流量相等，Q1＝Q2，即A1v1＝A2v2，由于A1＞A2，故v1＜v2。根據(jù)伯努利方程，p1＋v12/（2g）＝p2＋v22/（2g），則p1＞p2。[單選題]11.設(shè)A、B兩處液體的密度分別為ρA與ρB，由U型管連接，如圖6-1-4所示，已知水銀密度為ρm，1、2面的高度差為Δh，它們與A、B中心點(diǎn)的高度差分別是h1和h2，則AB兩中心點(diǎn)的壓強(qiáng)差PA－PB為()。[2012年真題]圖6-1-4A.（－h(huán)1ρA＋h2ρB＋Δhρm）gB.（h1ρA－h(huán)2ρB－Δhρm）gC.[－h(huán)1ρA＋h2ρB＋Δh（ρm－ρA）]gD.[h1ρA－h(huán)2ρB－Δh（ρm－ρA）]g正確答案：A參考解析：僅受重力作用的靜止流體中等壓面是水平面，繪制等壓面1—1后求解如下：pA＋ρAgh1＝pB＋ρBgh2＋ρmgΔh，故pA－pB＝（－h(huán)1ρA＋h2ρB＋Δhρm）g。[單選題]12.如圖6-1-5所示，在上部為氣體下部為水的封閉容器上裝有U形水銀測壓計(jì)，其中1、2、3點(diǎn)位于同一平面上，其壓強(qiáng)的關(guān)系為()。[2010年真題]圖6-1-5A.p1＜p2＜p3B.p1＞p2＞p3C.p2＜p1＜p3D.p2＝p1＝p3正確答案：A參考解析：如圖6-1-6所示，氣體的壓強(qiáng)為p0，則p2＝p0，氣體和水銀接觸面4—4水平面為等壓面，即p4＝p2＝p0，由圖可知p4＞p1，p3＞p2，所以p3＞p2＞p1。圖6-1-6[單選題]13.圖6-1-7所示水下有一半徑為R＝0.1m的半球形側(cè)蓋，球心至水面距離H＝5m，作用于半球蓋上水平方向的靜水壓力是()。[2014年真題]圖6-1-7A.0.98kNB.1.96kNC.0.77kND.1.54kN正確答案：D參考解析：由于壓強(qiáng)大小隨深度線性變化，則作用于球心的壓強(qiáng)是作用在半球蓋側(cè)圓截面的平均壓強(qiáng)，因此作用于半球蓋水平方向的靜水壓力等效為球心處壓強(qiáng)pc與側(cè)圓截面面積A的乘積，則水平靜壓力Pc＝pcA＝ρghcπr2＝1×9.8×5×π×（0.1）2＝1.54kN。[單選題]14.某平面流動(dòng)的流速分布方程為：ux＝2y－y2，在固壁處y＝0，流體的動(dòng)力黏度為μ＝0.8×10－3Pa·s，距壁面y＝7.5cm處的黏性切應(yīng)力τ為()Pa。A.2×103B.－32×10－3C.1.48×10－3D.3.3×10－3正確答案：C參考解析：根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，單位面積上的切應(yīng)力公式為：。因此，流體距壁面7.5cm處的黏性切應(yīng)力應(yīng)為：τ＝μ（2－2y）＝0.8×10－3×（2－2×0.075）＝1.48×10－3Pa。[單選題]15.盛水容器a和b的上方密封，測壓管水面位置如圖6-1-8所示，其底部壓強(qiáng)分別為pa和pb。若兩容器內(nèi)水深相等，則pa和pb的關(guān)系為()。圖6-1-8A.pa＞pbB.pa＜pbC.pa＝pbD.無法確定正確答案：A參考解析：靜水壓強(qiáng)基本方程為：p＝p0＋γh。式中，p0為表面壓強(qiáng)；h為容器水深。設(shè)測壓管水面到容器底部距離為Δh。根據(jù)測壓管原理，pa＝p大氣壓＋γΔha，pb＝p大氣壓＋γΔhb，故pa＞pb。[單選題]16.圖6-1-9所示弧形閘門AB（1/4圓），閘門寬4m，圓弧半徑R＝1m，A點(diǎn)以上的水深H＝1.4m，水面為大氣壓強(qiáng)。該閘門AB上靜水總壓力的水平分力Px為()kN。圖6-1-9A.54.88B.112.9C.94.08D.74.48正確答案：D參考解析：由于壓強(qiáng)隨深度線性變化，則作用于1/4圓側(cè)面投影形心的壓強(qiáng)為平均壓強(qiáng)，因此水平分力Px＝γhcAx＝9.8×（1.4＋0.5R）×4R＝74.48kN。其中，γ為水的容重；Ax為曲面在鉛垂面上投影面積；hc為投影形心點(diǎn)水深。[單選題]17.如圖6-1-10所示的平面閘門，門高h(yuǎn)＝2m，寬b＝1.5m，門頂距水面a＝1m，作用在閘門上的靜水總壓力為()kN。圖6-1-10A.58.8B.65.5C.68.8D.70.0正確答案：A參考解析：作用在閘門上的靜水總壓力為：Px＝γhcAx＝γ（a＋h/2）bh＝9.8×（1＋2/2）×2×1.5＝58.8kN。[單選題]18.如圖6-1-11所示圓柱體的直徑d＝2m，左側(cè)水深h1＝2m，右側(cè)水深h2＝1m，則該圓柱體單位長度所受到的靜水總壓力的水平分力和鉛垂分力分別為()。圖6-1-11A.Px＝14.7kN（←）；Pz＝23.09kN（↑）B.Px＝14.7kN（→）；Pz＝23.09kN（↓）C.Px＝14.7kN（←）；Pz＝23.09kN（↓）D.Px＝14.7kN（→）；Pz＝23.09kN（↑）正確答案：D參考解析：左側(cè)水平分力Px左＝ρghc左Ax左＝1.0×9.8×1×2＝19.6kN，右側(cè)水平分力Px右＝ρghc右Ax右＝1.0×9.8×（1/2）×1＝4.9kN，則水平分力Px＝Px左－Px右＝19.6－4.9＝14.7kN，方向水平向右。鉛垂分力Pz等于左右兩側(cè)所受浮力之和，則Pz＝Pz左＋Pz右＝ρgVP左＋ρgVP右＝ρg·（1/2）·（πd2/4）＋ρg（1/4）·（πd2/4）＝1.0×9.8×（3/4）