大物习题册答案上册华中科技大学

习题解答11-T1:使用习题册的已知条件：（1）0.003(s);（2）0.9(N.S);（3）0.003(kg)。:92T2-T12:C:142T:33T)2//(Mmmgtv:53T:83T:93T4-T1（6）．假设水在不均匀的水平管道中作稳定流动。已知出口处截面积是管中最细处截面积的3倍，出口处的流速为2.0m/s，求最细处的流速和压强各为多少？若在最细处开一小孔，请判断水是否能够流出来？4-T1．解：已知h1=h2，S2=3S1，v2=2.0m/s，p2=p0，根据连续性方程和伯努利方程知：S1v1=S2v2，解得v1=6.0m/s22112121pghpgh2221vv422352122105.8)Pa)(62(102110013.121vv212p1p（Pa）因为p1p0，所以水不会流出。4-T2（11）．水从一截面为10cm2的水平管A，流入两根并联的水平支管B和C，它们的截面积分别为8cm2和6cm2。如果水在管A中的流速为1.00m/s，在管C中的流速为0.50m/s。问：（1）水在管B中的流速是多大；（2）B、C两管中的压强差是多少；（3）哪根管中的压强最大。4-T2．解：已知SA=10cm2，SB=8cm2，SC=6cm2，vA=100cm/s=1.00m/s，vC=50cm/s=0.50m/s（1）根据连续性方程知：SAvA=SBvB+SCvC875.0BCCAABSSSvvv（m/s）（2）根据伯努利方程知：A、B两处：BBBAAApghpgh222121vvA、C两处：CCCAAApghpgh222121vv因此，258)(2122BCCBpvvp（Pa）（3）由以上两个方程知：CBAvvv则：CBAppp，即C管压强最大。4-T3（13）．如图所示，一开口水槽中的水深为H，在水槽侧壁水面下h深处开一小孔。问：（1）从小孔射出的水流在地面上的射程s为多大；（2）能否在水槽侧壁水面下的其他深度处再开一小孔，使其射出的水流有相同的射程；（3）分析小孔开在水面下多深处射程最远；（4）最远射程为多少。4-T3．解：（1）根据小孔流速和平抛运动规律可得gh2v和221gthH从小孔射出的水流在地面上的射程为tsvghHgh)(22)(2hHh（2）设在水槽侧壁水面下h处再开一小孔，其射出的水流有相同的射程，同样推导得：)'('2hHhs)(2hHh解得hHh'（3）根据)'('2hHhs得，Hh21'，水流射程最远（4）当Hh21'时，最远射程为Hsmax4-T4（15）．在一个顶部开启、高度为0.1m的直立圆柱型水箱内装满水，水箱底部开有一小孔，已知小孔的横截面积是水箱的横截面积的1/400。求通过水箱底部的小孔将水箱内的水流尽需要多少时间？4-T4．解：已知：h1=0.1m，S2=S1/400，随着水的流出，水位不断下降，流速逐渐减小，根据小孔流速规律知在任意水位处水的流速为：gh22v，该处厚度为－dh的一薄层从小孔流出时间为ghShShSt22121ddd2vS，整个水箱的水流尽所需时间为)s(8.92400201.00211hhghShSthdd57)s(28.9240001.0h（s）sHhsHh习题4-T3图4-T5（16）．如图所示，两个很大的开口容器A和B，盛有相同的液体。由容器A底部接一水平非均匀管CD，水平管的较细部分1处连接到一倒U形管E，并使E管下端插入容器B的液体内。假设液流是理想流体作稳定流动，且1处的横截面积是2处的一半，水平管2处比容器A内的液面低h，问E管中液体上升的高度H是多少？4-T5．解：已知截面积2121SS，由连续性方程得221212vvvSS，考虑到A槽中的液面流速相对于出口处的流速很小，由伯努利方程求得gh22v对1、2两点列伯努利方程：2222112121vvpp因为，大气压）(02pp，所以，ghpp301，即1处的压强小于0p，又因为B槽液面的压强也为0p，故E管中液柱上升的高度H应满足：01pgHp解得hH34-T6（21）．在一开口的大容器中装有密度3109.1kg/m3的硫酸。硫酸从液面下H=5cm深处的水平细管中流出，已知细管半径R=0.05cm、长L=10cm。若测得1min内由细管流出硫酸的质量41054.6mkg，试求此硫酸的黏度？4-T6．解：已知硫酸密度3109.1kg/m3。水平细管在液面下H=5cm深处，细管半径R=0.05cm、长L=10cm，水平细管两端的压强差为ghpghpp00)Pa(05.08.9109.13)Pa(931由于测得1min内由细管流出硫酸的质量41054.6mkg，则其体积流量为)s/m(60109.11054.6334tmQ)s/m(1074.539再根据泊肃叶定律可得硫酸的黏度)(8214ppQLR9311.01074.58)0(94（Pa·s）21098.3Pa·s习题4-T5图4-T7（20）．一条半径r1=3.0×103m的小动脉被一硬斑部分阻塞，此狭窄处的有效半径r2=2.0×103m，血流平均速度v2=0.50m/s。已知血液黏度31000.3Pa·s，密度31005.1kg/m3。试求：（1）未变狭窄处的平均血流速度？（2）狭窄处会不会发生湍流？（3）狭窄处的血流动压强？4-T7．解：已知血液黏度31000.3Pa·s，密度31005.1kg/m3，小动脉的半径r1=3.0×103m，狭窄处的有效半径r2=2.0×103m，血流平均速度v2=0.50m/s（1）根据连续性方程知：S1v1=S2v222.0(s)50.03222221221221vvvrrSS（m/s）（2）20007001031045.01005.13332dvRe，不会发生湍流。（3）1315.01005.121212322v动P（Pa）4-T8（24）．一个半径r=1.0×103m的小钢球在盛有甘油的量筒中下落，已知钢和甘油的密度分别为3105.8kg/m3，31032.1'kg/m3，甘油黏度83.0Pa·s。求小钢球的收尾速度是多少？4-T8．解：已知小钢球的半径r=1.0×103m，钢和甘油的密度分别为3105.8kg/m3，31032.1'kg/m3，甘油黏度83.0Pa·s，则小钢球的收尾速度为)1032.1105.8(83.0)100.1(8.992)(9233232'grTv（m/s）=1.88×102m/s=1.88cm/s习题解答2:55T习题解答3:18T:28T2:58T8-T10：（1）由于磁场增加（习题册所给条件与上面习题解答所给条件相反），感应电场方向应为逆时针。（2）由于沿半径电动势为零，用法拉第电磁感应定律计算Oac三角形内的电动势，就是abc的电动势。（3）c点电势高。:128T:138T8-T23：A。8-T24：D。