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2025流体力学期末试题(附答案)

一、选择题（每题3分，共15分）

1.流体力学研究的是哪种物质的运动规律？

A.固体

B.液体

C.气体

D.所有流体

答案：D

2.伯努利方程适用于以下哪种情况？

A.非粘性流体

B.粘性流体

C.静止流体

D.压缩性流体

答案：A

3.在流体静力学中，以下哪个因素不影响流体的压力？

A.流体的密度

B.重力加速度

C.流体的高度

D.流体的温度

答案：D

4.以下哪种流体是不可压缩的？

A.水银

B.水

C.空气

D.氢气

答案：A

5.流体的粘度与以下哪个因素无关？

A.温度

B.压力

C.流体的种类

D.流体的密度

答案：B

二、填空题（每题3分，共15分）

6.流体力学中的连续性方程表达了_______与_______之间的关系。

答案：流速，截面积

7.伯努利方程中，流体的流速增加时，流体的_______会_______。

答案：静压，降低

8.流体的粘度是描述流体_______特性的物理量。

答案：内摩擦

9.在流线图中，流线永远不会_______。

答案：相交

10.流体的压强是指单位_______上的_______。

答案：面积，力

三、判断题（每题3分，共15分）

11.流体力学只研究流体的运动，而不研究流体的变形。（）

答案：错误

12.在层流条件下，流体的流速分布是均匀的。（）

答案：错误

13.流体的粘度随温度的升高而增加。（）

答案：错误

14.流体的静压在流体的任何位置都是相同的。（）

答案：正确

15.在伯努利方程中，流速增加时，总能量保持不变。（）

答案：正确

四、解答题（每题20分，共60分）

16.设一水平管道中水的流速为1.5m/s，管道截面积为0.02m2。若管道突然扩大到0.04m2，求扩大后的流速。

解答：根据连续性方程，流量守恒，即A1V1=A2V2。将已知数据代入得：

0.02m2×1.5m/s=0.04m2×V2

解得：V2=0.75m/s

17.一不可压缩流体在管道中流动，已知入口处的压力为200kPa，流速为2m/s，管道直径为0.1m。求出口处的压力。

解答：根据伯努利方程，P1+0.5ρV12=P2+0.5ρV22。由于流体不可压缩，密度ρ为常数，出口流速V2可以通过连续性方程求得。先计算入口动压：

0.5ρV12=0.5×1000kg/m3×(2m/s)2=2000Pa

出口流速V2=V1×(A1/A2)=2m/s×(π×(0.1/2)2/π×(0.1/2)2)=2m/s

代入伯努利方程得：

200000Pa+2000Pa=P2+2000Pa

解得：P2=198000Pa

18.有一圆柱形储水罐，直径为2m，水面上方的空气压力为100kPa，求水面下2m处的压力。

解答：根据流体静力学公式，P=P0+ρgh，其中P0为水面上的压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为水深。代入已知数据得：

P=100000Pa+1000kg/m3×9.8m/s2×2m

解得：P=118000Pa