流体力学(流体静力学)历年真题试卷汇编1
(总分:60.00,做题时间:90分钟)
一、 解答题(总题数:5,分数:10.00)
1.(武汉科技大学2008年考研试题)如图2—55所示,某半圆柱面挡水建筑物,半径R=2m,宽度b=2m,距自由液面h=2m的上端A与一挡水板相连,求: (1)曲面下端B的绝对压强和相对压强。 (2)试计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。(分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:(1)B点绝对压强: p\B =p a +ρg(h+2R)=98+9.8×(2+2×2)=156.8(kN/m ) B点相对压强:p B =p\B —p a =156.8=98=58.8(kN/m ) (2)水平分力: P x =ρgh cx A x =ρg(h+R).2Rb=9.8×(2+2)×4×2=313.6(kN) 垂直分力: P x =ρgV=ρg 合力为: P= =336.9(kN) 方向与x方向的夹角为: θ=arctan ×2 ×2=123.15(kN) =arctan0.939=21.44° 作
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用点距离箱底部距离: e=R—Rsinθ=2(1一sin21.44°)=2×(1—0.3655)=1.269(m) 或距水面距离: e’=h+2R—e=6一1.269=4.731(m)) 解析:
2.(西安建筑科技大学2010年考研试题)如图2—56所示,管路上安装一U形测压管,测得h 1 =30cm,h 2 =60cm,已知y为油(γ 油 =8.354kN/m ),γ 1 为水银,求A点的相对压强,绝对压强。 (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:由题可定等压面1、2、A,则: p 1 一p 2 =一γ 油 ,p 2 一p A =一γ 1 h 2 ,p 1 一p A =一(γ 油 h 1 +γ 1 h 2 ) 则可得: γ 1 =gρ 1 =9.8×1350=13.23(kPa) 当A点取绝对压强时,p 1 =p 0 =101.325kPa,则A点绝对压强为: p A绝 =111.7692kPa 当A点取相对压强时,p 1 =p 0 =0,则A点相对压强为: p A相对 =10.442kPa) 解析:
3.(西安建筑科技大学2010年考研试题)如图2—57所示,弧形闸门AB宽b=4m,半径R=2m,中心角θ=45°,OB杆水平。 (1)求AB上静水总压力的大小。 (2)若门重1吨,重力过A点,不计摩擦,求维持闸门平衡需在A点施加的切向力T。(分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:由题可求闸门水平和垂直方向所受压力分别为: )cosθ 代入数据得: T=10.25kN)
对闸门受力分析可知,要 3
维持闸门平衡,只要闸门相对O点力矩平衡即可,因此有: (T y +G)Rcosθ=(T+T x cosθ)R T=(T y +G—T
x
解析:
4.(西安建筑科技大学2009年考研试题)如图2—58所示,有一直径d=12cm的圆柱体,其质量m=5kg,在力F=100N的作用下,当淹没深度h=0.5m时,处于静止状态,求测压管中水柱的高度H。(分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:对圆柱体进行受力平衡分析:F+G=N 则圆柱体底部压强p=可得: H=0.85m)
解析:
5.(西安建筑科技大学2008年考研试题)如图2—59所示混凝土海堤,靠海一侧为抛物线曲面,z=0.2x 。水深h=5m,海水密度ρ=1025kg/m 。试求作用在单位长度海堤上的静水总压力。 (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:设曲面海堤围成的压力体为OAB,如上图所示,压力体所受的水平压力p x ,垂直压力p y ,则有: p x =rh c A x = ×5 ×1.025×9.8=125.6(kN) p y =rV=-167.4kN(根据面
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积积分公式) 由于作用在海堤上的力与作用在压力体上的力互为作用与反作用力,故其所受的力为:
) 解析:
二、 填空题(总题数:7,分数:14.00)
6.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。(分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 解析:
7.(武汉科技大学2008年考研试题)恒定流是各空间点上的运动参数都不随________变化的流动。 (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:时间) 解析:
8.(武汉科技大学2008年考研试题)处于相对平衡的液体中,等压面与__________力正交。 (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:质量) 解析:
9.(西安建筑科技大学2010年考研试题)等压面是__________的面,在重力场条件下,等压面是__________面。
(分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:各点压强相等 水平) 解析:
10.(武汉大学2007年考研试题)有一水泵装置,其吸水管中某点的绝对压可水头力6m水柱高,当地大气压为一个工程大气压,其相应的真空压强值等于_________水柱高。 (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:4m) 解析:
11.(河南大学2007年考研试题)水泵进口真空计的读数为p v =4kN/m ,则该处的相对压强为p r =_________,绝对压强p abs =_________。 (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:一4kN/m 97.4kN/m ) 解析:
12.(河南大学2006年考研试题)密闭容器内液面下某点绝对压强为68kN/m ,当地大气压强为98kN/m ,则该点的相对压强p=_________,真空压强p=_________。 (分数:2.00)
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__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:一30kN/m 30kN/m ) 解析:
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三、 名词解释题(总题数:1,分数:2.00)
13.(西安建筑科技大学2009年考研试题)名词解释:相对压强。 (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:以当地大气压p a 为零点来计量的压强,称为相对压强。) 解析:
四、 多项选择题(总题数:2,分数:4.00)
14.多项选择题下列各题的备选答案中,至少有一个是符合题意的,请选出所有符合题意的备选答案。(分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 解析:
15.(西南交通大学2003--2004年第1学期期末考试试题A卷)1个工程大气压=( )。 (分数:2.00) A.98kPa √ B.10mH 2 O √ C.1.0kg+1cm √ D.760mmHg 解析:
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五、 简答题(总题数:2,分数:4.00)
16.中国石油大学2005年考研试题简述真空压强。 (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:绝对压力小于当地大气压时,当地大气压与绝对压力的差值即为真空压强。) 解析:
17.(哈尔滨工业大学2006年秋季学期期末考试试题)压强的表示方法有哪些? (分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:压强的表示方法有绝对压强、计示压强(相对压强、表压强)、真空度。) 解析:
六、 单项选择题(总题数:10,分数:20.00)
18.单项选择题下列各题的备选答案中,只有一个是符合题意的。(分数:2.00)
__________________________________________________________________________________________ 解析:
19.(武汉科技大学2008年考研试题)下列论述正确的为( )。 (分数:2.00)
A.液体的粘度随温度的减小而减小 B.静水压力属于质量力
C.相对平衡液体中的等压面可以是倾斜平面或曲面 √ D.急变流过水断面的测压管水头相等 解析:
20.(武汉大学2009年考研试题)液体某点的真空压强为58kPa(当地大气压强p a =98000N/m ),则该点的绝对压强为( )。 (分数:2.00) A.138kPa B.40kPa √
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