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《水力学》考试练习题库(答案)

一、选择题

1.牛顿内摩擦定律适用的条件是（）。

A.层流运动

B.紊流运动

C.任何流动

D.牛顿流体、层流运动

答案：D

解析：牛顿内摩擦定律是研究流体粘性的基本定律，它适用于牛顿流体且处于层流运动状态。牛顿流体是指满足牛顿内摩擦定律的流体，而在紊流状态下，流体的运动较为复杂，内摩擦力不能简单用牛顿内摩擦定律描述。所以选D。

2.液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为（）。（当地大气压为98kN/m2）

A.100kN/m2

B.2kN/m2

C.2kN/m2

D.98kN/m2

答案：B

解析：相对压强是绝对压强与当地大气压之差。已知绝对压强\(p_{abs}=100kN/m2\)，当地大气压\(p_{a}=98kN/m2\)，则相对压强\(p=p_{abs}p_{a}=10098=2kN/m2\)，所以选B。

3.圆管层流运动中，过流断面上的流速分布规律为（）。

A.均匀分布

B.对数曲线分布

C.二次抛物线分布

D.线性分布

答案：C

解析：根据圆管层流运动的理论分析，其过流断面上的流速分布呈二次抛物线分布。这是因为流体在圆管内作层流运动时，管轴处流速最大，管壁处流速为零，且流速沿半径方向的变化符合二次抛物线规律。所以选C。

4.判别水流是层流还是紊流可以用（）。

A.雷诺数

B.佛汝德数

C.马赫数

D.欧拉数

答案：A

解析：雷诺数是用来判别水流流态（层流或紊流）的无量纲数。当雷诺数小于某一临界值时，水流为层流；当雷诺数大于该临界值时，水流为紊流。佛汝德数主要用于判别明渠水流的流态（缓流、急流、临界流）；马赫数用于研究可压缩流体的流动；欧拉数主要与压力有关。所以选A。

5.长管是指（）。

A.管道很长的管道

B.总水头损失很大的管道

C.局部水头损失和流速水头之和与沿程水头损失相比可以忽略不计的管道

D.局部水头损失和流速水头之和与沿程水头损失相比不能忽略的管道

答案：C

解析：长管的定义是局部水头损失和流速水头之和与沿程水头损失相比可以忽略不计的管道。在长管计算中，通常只考虑沿程水头损失，而忽略局部水头损失和流速水头。所以选C。

二、填空题

1.水力学中，单位质量力是指作用在单位（）液体上的质量力。

答案：质量

解析：单位质量力的定义就是作用在单位质量液体上的质量力，其单位与加速度的单位相同，例如重力场中的重力加速度\(g\)就是单位质量力在重力方向上的分量。

2.液体的粘滞性是指液体具有抵抗（）变形的能力。

答案：剪切

解析：液体的粘滞性表现为当液体发生相对运动（即产生剪切变形）时，会产生内摩擦力来抵抗这种变形。这是液体的一个重要物理性质，牛顿内摩擦定律就是描述液体粘滞性的基本定律。

3.作用于液体上的力按其物理性质可分为（）力和表面力。

答案：质量

解析：作用于液体上的力分为质量力和表面力。质量力是指作用在液体每一个质点上的力，如重力、惯性力等；表面力是指作用在液体表面上的力，如压力、内摩擦力等。

4.明渠均匀流是（）、等深的流动。

答案：等速

解析：明渠均匀流的特征是流速沿程不变（等速），水深也沿程不变（等深）。在明渠均匀流中，重力沿水流方向的分力与阻力相平衡。

5.渗流的达西定律适用的条件是（）渗流。

答案：层流

解析：达西定律是描述渗流运动的基本定律，它只适用于层流渗流。当渗流处于紊流状态时，渗流速度与水力坡度之间不再满足达西定律所描述的线性关系。

三、判断题

1.静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（）

答案：√

解析：根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的静水压强大小相等，与方向无关。这是由液体的静止状态和流体的力学性质所决定的。

2.液体的粘滞性随温度的升高而增大。（）

答案：×

解析：液体的粘滞性随温度的升高而减小。这是因为温度升高时，液体分子间的距离增大，分子间的内聚力减小，从而使液体抵抗剪切变形的能力减弱，粘滞性降低。

3.圆管紊流的流速分布比层流更均匀。（）

答案：√

解析：圆管层流的流速分布呈二次抛物线分布，管轴处流速最大，管壁处流速为零，流速分布不均匀。而圆管紊流由于流体的强烈掺混作用，使得流速分布相对较为均匀，所以圆管紊流的流速分布比层流更均匀。

4.水跃是明渠水流从缓流过渡到急流时产生的一种局部水力现象。（）

答案：×

解析：水跃是明渠水流从急流过渡到缓流时产生的一种局部水力现象。在水跃过程中，水流的能量会发生剧烈的转化和损失。

5.薄壁堰流的流量与堰上水头的1.5次方成正比。（）

答案：√

解析：对于薄壁堰流，其流量计算公式为\(Q=m\sqrt{2g}bH^{3/