《水力学》试题及参考答案.docx
《水力学》试题及参考答案
一、选择题(每题3分,共30分)
1.液体的黏性是由分子间的内聚力和分子的热运动引起的,温度升高时,液体的黏性()。
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法确定
答案:B。液体的黏性主要由分子间内聚力产生,温度升高时,分子热运动加剧,分子间距离增大,内聚力减弱,所以黏性减小。
2.静止液体中同一点各方向的压强()。
A.数值相等
B.数值不等
C.仅水平方向数值相等
D.铅直方向数值最大
答案:A。根据静水压强的特性,静止液体中同一点各方向的压强数值相等,与方向无关。
3.恒定流是指()。
A.各断面流速分布相同的流动
B.流动随时间按一定规律变化
C.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化的流动
D.迁移加速度为零的流动
答案:C。恒定流的定义就是流场中任意空间点的运动要素(如流速、压强等)不随时间变化的流动。
4.圆管层流运动,断面平均流速是管轴中心处最大流速的()。
A.1/2
B.1/3
C.2/3
D.3/4
答案:A。对于圆管层流,断面平均流速$v$与管轴中心处最大流速$u_{max}$的关系为$v=\frac{1}{2}u_{max}$。
5.水流在明渠中的流态为缓流时,其水深$h$与临界水深$h_{k}$的关系为()。
A.$hh_{k}$
B.$hh_{k}$
C.$h=h_{k}$
D.无法确定
答案:A。缓流的判别条件是水深$h$大于临界水深$h_{k}$,即$hh_{k}$。
6.渗流模型中假定()。
A.土壤颗粒大小均匀
B.土壤孔隙大小均匀
C.渗流的流量等于实际渗流的流量
D.渗流的方向不变
答案:C。渗流模型假定渗流的流量等于实际渗流的流量,同时认为渗流是充满整个土壤空间的连续水流。
7.水跃是明渠水流从()。
A.缓流过渡到急流的水力现象
B.急流过渡到缓流的水力现象
C.层流过渡到紊流的水力现象
D.紊流过渡到层流的水力现象
答案:B。水跃是明渠中水流从急流过渡到缓流时发生的一种局部水力现象。
8.毕托管是测量()的仪器。
A.点流速
B.断面平均流速
C.流量
D.压强
答案:A。毕托管的原理是通过测量总水头和测压管水头之差来计算点流速。
9.作用水头相同时,孔口的过流量要比相同直径的管嘴过流量()。
A.大
B.小
C.相同
D.无法确定
答案:B。由于管嘴在收缩断面处形成真空,产生抽吸作用,使得管嘴的过流量比相同直径的孔口过流量大。
10.雷诺数$Re$反映了()的对比关系。
A.黏滞力与重力
B.重力与惯性力
C.惯性力与黏滞力
D.黏滞力与动水压力
答案:C。雷诺数$Re=\frac{vd}{\nu}$,它反映了惯性力与黏滞力的对比关系,是判断流态的重要参数。
二、填空题(每题3分,共30分)
1.液体的基本特征是具有(流动性),其形状随容器形状而变化。
答案:流动性。液体没有固定的形状,具有易流动性,这是液体区别于固体的基本特征。
2.静水压强的两个特性是:静水压强的方向(垂直指向作用面);同一点静水压强的大小与作用面的方位(无关)。
答案:垂直指向作用面;无关。根据静水压强的特性,压强方向垂直于作用面且同一点各方向压强相等。
3.恒定总流的连续性方程表达式为($v_1A_1=v_2A_2$),它表示恒定总流的(流量)沿程不变。
答案:$v_1A_1=v_2A_2$;流量。连续性方程是质量守恒定律在水力学中的体现,$v$为断面平均流速,$A$为过水断面面积,流量$Q=vA$,所以该方程表示流量沿程不变。
4.圆管层流的沿程水头损失$h_f$与断面平均流速$v$的(一次方)成正比;紊流粗糙区的沿程水头损失$h_f$与断面平均流速$v$的(平方)成正比。
答案:一次方;平方。圆管层流中,沿程水头损失$h_f=\frac{64}{Re}\frac{l}{d}\frac{v^{2}}{2g}$,与流速的一次方成正比;紊流粗糙区,沿程阻力系数$\lambda$只与相对粗糙度有关,$h_f=\lambda\frac{l}{d}\frac{v^{2}}{2g}$,与流速的平方成正比。
5.明渠均匀流的水力特征是:(水深沿程不变)、(底坡线、水面线和总水头线相互平行)。
答案:水深沿程不变;底坡线、水面线和总水头线相互平行。明渠均匀流是等深、等速的流动,其底坡线、水面线和总水头线相互平行。
6.堰流的类型有(薄壁堰流)、(实用堰流)和(宽顶堰流)。
答案:薄壁堰流;实用堰流;宽顶堰流。根据堰顶厚度与堰上水头的相对大小,堰流可分为这三种类型。
7.渗流的达西定律表达式为