《水力学》模拟试卷2
一. 填空（每空1分，共２０分）
1. 作用于液体上的力，按其作用特点可分为（ ），如（ ）和（ ），如（ ）等。
2. 雷诺数表征（ ）力与（ ）力的比值；佛汝得数表征（ ）力与（ ）力的比值。
3. 水利工程中，为了在泄水建筑物下游形成淹没程度不大的水跃，常采用（ ）与（ ）两种工程措施加大下游水深。 4. 液体质点运动的基本形式是由（ ）、（ ）、（ ）及（ ）组成的。
5. 设泄水建筑物闸门下泄流量一定，泄出水流的下游有一水跃，闸后泄流收缩断面处水深为hk，水流的佛汝德数
Frk?6，下游水深ht＝2.5hk，因而
hk''hk?（ ），该水
跃为（ ）水跃。
6．针对右图所示泄水管道中的A、B两点，当水头H不随时间发生变化时，时变加速度为零的点为（ ），位变加速度不为零的点为（ ）；当水头H随时间减小时，时变加速度不为零的点为（ ），位变加速度为零的点为（ ）。
二. 判断题（每处１分，共10分。你认为对的打‘?’，你认为错的打‘?’）
1. 液体的粘性是指当液体微团之间发生相对滑移时产生切向阻力的性质（ ），不表现粘性的液体称为理想液体（ ）。
2. 均匀流中，过水断面上动水压强的分布规律与静水压强的分布规律相同（ ）；非均匀流中，过水断面上动水压强的分布规律与静水压强的分布规律近似相同（ ）。 3. 顺水流方向，由缓流过渡到急流，水流必然以水跃的方式通过临界水深（ ）；由急流过渡到缓流，水流必然以水跌的方式通过临界水深（ ）。 4. 在缓坡渠道上可以形成急流，也可形成缓流（ ）。 5. 急变流不可能是均匀流（ ）。
6. 管壁光滑的管子一定是水力光滑管（ ）。
7. 在相对静止的同种、连通、均质液体中，等压面就是水平面（ ）。 三、选择题（每题１分，共5分。）
1. 明渠恒定均匀流中，单位总机械能E沿程（ ）。
A.减小 B.增大 C.不变 D.没有确定规律
2. 当平底矩形断面棱柱体明渠流量一定时，若发生水跃，则跃前水深h1与跃后水深h2之间的关系为（ ）。
A.h1随h2增大而增大 B.h1随h2增大而减小 C.h1的大小同h2的大小无关 D.前两种情况（A、B）均可能
3. 流量一定，管径沿程减小时，测压管水头线（ ）。
A.总是与总水头线平行 B.只能沿程下降 C.可能沿程上升也可能沿程下降 D.不可能低于管轴线 4. 明渠恒定均匀流中，断面比能Es沿程（ ）。
A.减小 B.没有确定规律 C.增大 D.不变
5. 设有棱柱体长直渠道，糙率为常数，通过的流量一定。若此明渠中未能形成均匀流，则其原因是（ ）。
A.i
1. （2分）画出下列图中各标有文字的受压面上的静水压强分布图。
2. (2分）画出下列图中各曲面上的压力体图，并指出垂直压力的方向。
3. （3分）定性绘制下列管路中的总水头线与测压管水头线。
i1>iki1
3题图 4题图
4. （3分）如图所示两段断面尺寸及糙率相同的长直棱柱体明渠，定性绘制由于底坡变化所引起的渠中水面曲线。已知上下游渠道底坡均为陡坡，且i2>i1。 五、计算题（共55分）
1.（10分）设大气压强pa=98kpa（如图），水银重度γ＇=133KN/m3，y=20cm，h=10cm，求Ａ点的相对压强（用应力单位表示）。 2.（15分）有一圆形平板闸门绞接于B，如图。门的直径D=1m，水平倾角60°，门的中心位于上游水面下4m处，门重G=980N，问：当下游无水时，在A处将门吊起所需的力T为
多大？（Ic??4R4）
3. （10分）有一渠道用两根直径d为1.0m的混凝土虹吸管（n=0.014）来跨过山丘（如图），渠道上游水面高程?1为100.0m，下游水面高程?2为99.0m，虹吸管长度l1为8m，l2为12m，l3为15m，中间有60°的折角弯头两个，每个弯头的局部水头损失系数ξb为0.365，若已知进口水头损失系数ξe为0.5，出口水头损失系数ξ0为1.0。当虹吸管中的最大允许真空值hv为7m时，问虹吸管的最高安装高程是多少？
1题图2题图4题图3题图
4. （10分）如图所示，一个水平放置的水管在某处出现θ=30°的转弯，管径也从d1=0.3m渐变为d2=0.2m，当流量为Q=0.1m3/s时，测得大口径弯管中心的表压为2.94×104Pa，试求为了固定弯管所需的外力。（不计弯管的阻力损失）。
5.（10分）某电站引水渠，在粘土中开凿，未加护面，渠线略有弯曲，在使用过程中，岸坡已滋生杂草（n=0.03）。已知：断面为梯形，边坡系数m为1.5，底宽b为34m，底坡i为1/6500，渠底至堤顶高差为3.2m（如图）。与电站最小水头所相应的渠中水深h为1.5m，试计算此时渠中通过的流量为多少？
5题图
参考答案 一、填空
1.表面力，水压力，质量力，重力 2.惯性力，粘性力，惯性力，重力 3.降低护坦高程，修建消力坎 4.平动，转动，线变形，角变形 5.3，远驱式 6.A B，B，A B，A 二、判断题
1.?，×；2.?，×；3.×，×；4.?；5.×；6.×；7.×
三、选择题
1.A；2.B；3.B；4.D；5.D
四、作图
1.（略） 2.（略）
3.测压管水头线通过管道出口 4.b2型降水曲线
五、计算题
1.通过U型管左支水与水银交界面的水平面为等压面，则：
pA??H2Oy?pa??Hgh
A点的相对压强为：
pA?pa??Hgh??H2Oy?pa
?133000?0.1?9806?0.2 ?11.34KN/m2
2.hc?4m
作用在闸门上的静水总压力：
P??hcA?9806?4??4?12?30.81KN
?yD?yc?Ichc???ycAsin604R4hc?2?d?4sin60?1????44?2????4.632m4?2sin60???1sin60?4静水总压力距B点的力距为：
?4
e1?yD?hc?D1?sin60?4??sin60?22?4.632??0.513m ?sin60sin60?门的重量（力）距B点的力距为：
e2?1?cos60??0.25m 2对B点取距：
T?cos60??D?P?e1?G?e2
T?cos60??1?30.81?0.513?0.98?0.25
解得启动闸门所需的力：T?32.10KN
3.R?
d1?0.25m 4411111C?R6??0.256?56.69m2/s
n0.0148g8?9.806??2??0.0244 2C56.69以下游水面为基准面，写出上、下游渠道中断面的能量方程：
l1?l2?l3v2v2100?900?0?0?0?0?0???(?e??0?2?b)
d2g2g8?12?15v2v21?0.024??(0.5?1.0?2?0.365)
12?9.8062?9.806解得：v?2.53m/s
以上游水面为基准面，写出上游渠道中断面与B-B断面的能量方程：
l1?l2v2v2v20??0?zs?????(?e??b)
??2gd2g2gpapB