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流体力学期中试题(答案)
一、选择题（每题3分，共30分）
1.理想流体是指（）。
A.忽略黏性的流体
B.运动时没有阻力的流体
C.密度不变的流体
D.不可压缩的流体
答案：A
解析：理想流体是一种理想化的模型，是指忽略黏性的流体。黏性是流体抵抗变形的能力，在理想流体中不考虑这一因素。选项B，运动时没有阻力表述不准确，阻力产生原因多样，理想流体只是无黏性阻力；选项C，密度不变的流体是不可压缩流体；选项D，不可压缩流体强调密度不随压力变化，与理想流体概念不同。
2.静止流体中任意一点的压强大小（）。
A.与作用面的方位有关
B.与作用面的方位无关
C.与流体的种类无关
D.与该点的位置无关
答案：B
解析：根据流体静压强的特性，静止流体中任意一点的压强大小与作用面的方位无关，只与该点的位置有关。不同位置处由于深度等因素不同，压强可能不同；不同种类的流体，其密度不同，在相同位置压强也不同。所以选项A、C、D错误。
3.流体在管内作层流流动时，其沿程水头损失$h_f$与断面平均流速$v$的（）次方成正比。
A.1
B.1.75
C.2
D.2.5
答案：A
解析：对于圆管层流，根据达西魏斯巴赫公式$h_f=\lambda\frac{l}{d}\frac{v^{2}}{2g}$，其中层流时沿程阻力系数$\lambda=\frac{64}{Re}$，$Re$为雷诺数，经推导可得层流时沿程水头损失$h_f$与断面平均流速$v$的1次方成正比。
4.雷诺数$Re$反映了（）。
A.黏性力与重力之比
B.重力与惯性力之比
C.惯性力与黏性力之比
D.黏性力与压力之比
答案：C
解析：雷诺数$Re=\frac{\rhovL}{\mu}$，其中$\rho$为流体密度，$v$为特征流速，$L$为特征长度，$\mu$为动力黏度。雷诺数反映了惯性力与黏性力的相对大小。当$Re$较小时，黏性力起主导作用；当$Re$较大时，惯性力起主导作用。
5.有一变直径管流，小管直径$d_1$，大管直径$d_2=2d_1$，则两断面雷诺数的关系是（）。
A.$Re_1=0.5Re_2$
B.$Re_1=Re_2$
C.$Re_1=1.5Re_2$
D.$Re_1=2Re_2$
答案：D
解析：根据连续性方程$A_1v_1=A_2v_2$，圆管面积$A=\frac{\pid^{2}}{4}$，已知$d_2=2d_1$，则$A_2=4A_1$，可得$v_1=4v_2$。雷诺数$Re=\frac{\rhovd}{\mu}$，在同一管流中流体密度$\rho$和动力黏度$\mu$相同，$Re_1=\frac{\rhov_1d_1}{\mu}$，$Re_2=\frac{\rhov_2d_2}{\mu}$，将$v_1=4v_2$和$d_2=2d_1$代入可得$Re_1=2Re_2$。
6.水流在明渠中的流态为缓流时，其水深$h$（）临界水深$h_c$。
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
答案：A
解析：在明渠水流中，根据弗劳德数$Fr=\frac{v}{\sqrt{gh}}$判断流态，当$Fr\lt1$时为缓流，此时水深$h$大于临界水深$h_c$；当$Fr=1$时为临界流，$h=h_c$；当$Fr\gt1$时为急流，$h\lth_c$。
7.水跃是（）。
A.急流过渡到缓流的水力现象
B.缓流过渡到急流的水力现象
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：A
解析：水跃是明渠水流从急流状态过渡到缓流状态时发生的一种局部水力现象。在水跃区域内，水流会发生强烈的紊动、掺气等现象。
8.作用在平面上的静水总压力的大小等于（）与平面面积的乘积。
A.平面形心处的压强
B.平面上边缘处的压强
C.平面下边缘处的压强
D.平面平均压强
答案：A
解析：根据平面静水总压力的计算公式$P=p_cA$，其中$p_c$是平面形心处的压强，$A$是平面面积。
9.对于不可压缩流体的连续性方程，它是（）在流体力学中的体现。
A.能量守恒定律
B.动量定理
C.质量守恒定律
D.牛顿第二定律
答案：C
解析：不可压缩流体的连续性方程$A_1v_1=A_2v_2$，其本质是质量守恒定律在流体力学中的体现，即单位时间内通过流管各断面的流体质量相等。
10.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数$\lambda$（）。
A.只与雷诺数$Re$有关
B.只与相对粗糙度$\frac{\Delta}{d}$有关
C.与$Re$和$\frac{\Del