水力学

一.多选题（共8题,16.0分）1在物质的“三态”中,液体和气体统称为流体。力学研究中流体和固体的主要区别在于它们的()。A密度不同。B形态不同。C对外力的抵抗能力不同。D分子量不同。E重度不同。正确答案：BC2无论密封容器的形状如何,处于静止状态的密封容器里的液体内,如果任意一点的压强有所增减,必将等值地传递到液体中其它各点。这个结论称为()。A连通器原理。B帕斯卡原理。C液体压强等值传递原理。D液体能量守恒定理。E液体连续性定理。正确答案：BC3某管段内壁粗糙,并有阀门、弯管段、直管段,当水流经过该管段时,会发生()。A水流能量增加。B水头沿程不变。C局部水头损失。D沿程水头损失。E水流能量减少。正确答案：CDE4关于水力半径的定义,下面正确的是()。A指过水断面的半径。B指过水断面的面积与其湿周的比值。C指渠道断面的半径。D对于充满管流,水力半径等于圆管直经的1/4。E指对于任意形状的断面与其面积相等的圆的半径。正确答案：BD5关于水跃,下列说法正确的是()。A水跃是水流由缓流向急流过渡时的一种水面急剧跃升的局部水力现象。B水跃是水流由急流向缓流过渡时的一种水面急剧跃升的局部水力现象。C水跃只有当底坡为顺坡时才发生。D水跃只有当底坡为逆坡时才发生。E水跃的跃前水深和跃后水深互为函数。正确答案：BE6某管段内壁粗糙,无阀门,也无拐弯和节流,当水流经过该管段时,会发生()。A水头损失B局部水头损失C沿程水头损失D水流能量增加E水流能量减少正确答案：ACE7下列说法中正确的是()。A当管道出口淹没在水池水面以下时,称为淹没出流B当管道出口无池水淹没时,称为自由出流C无论是淹没出流还是自由出流,均服从能量方程D自由出流处水流能量增加而淹没出流处水流能量减少E对于淹没出流建立能量方程时,可在出流口以外较远处取下游断面正确答案：ABCE8关于明渠非均匀流的水力特征,下列说法正确的是()。A明渠非均匀流的水面线即为测管水头线B明渠非均匀流的水力坡度、测管坡度、渠底坡度三者不相等C明渠非均匀流的总水头线、水面线、渠底线三者平行D明渠非均匀流既是非等深流,又是非等速流E进行明渠非均匀流水力计算时,可用底坡代替水力坡度正确答案：BD二.填空题（共8题,16.0分）1静止流体中的应力(压强)具有两个重要特性,即:___________和___________。切换到文本模式切换到文本模式正确答案：第一空：垂直性第二空：各向等值性;2粘性流体的两种流态是指___________和___________。切换到文本模式切换到文本模式正确答案：第一空：层流第二空：紊流;3对于无压圆管均匀流,最大流量和最大流速均不发生在满流的情况,而是发生在不满流情况,最大流量时的充满角是__________度、最大流速时的充满角是___________度。切换到文本模式切换到文本模式正确答案：第一空：308第二空：257.5;4谢才系数C与沿程阻力系数λ的关系可表示为:____________,其数值可用曼宁公式:____________计算。切换到文本模式切换到文本模式正确答案：第一空：第二空：5圆柱形外管嘴的正常工作条件是:(1)____________;(2)____________。切换到文本模式切换到文本模式正确答案：第一空：作用水头第二空：管嘴长度6进行模型实验要解决的两个问题是：___________和___________。切换到文本模式切换到文本模式正确答案：第一空：模型律的选择第二空：模型设计7尼古拉兹实验结果将紊流分为：__________、紊流过渡区和___________。切换到文本模式切换到文本模式正确答案：第一空：紊流光滑区第二空：紊流粗糙区8明渠水流的流动状态可用__________、佛劳德数Fr、及____________作为判断标准，无论均匀流或非均匀流均适用，是普遍标准。切换到文本模式切换到文本模式正确答案：第一空：微波速度c第二空：临界水深hc三.判断题（共15题,30.0分）1单位长度上总水头的下降值或总水头线的斜率,称为水力坡度。正确答案：√2对于有支流的流段,过流断面有多个,但不管断面之间的关系,任两个过流断面之间都可建立能量方程。正确答案：×3渗流量的大小,与渗流面积有关,同时与土壤孔隙的形状大小也有密切的关系,但与水力坡度无关。正确答案：×4均匀流的流体质点的迁移加速度为零。正确答案：√5圆管层流中,实测管轴线上的流速为4m/s,则断面平均流速为2m/s。正确答案：√6量纲和谐原理指出,凡正确反映客观规律的物理方程,其各项的量纲一定是一致的。正确答案：√7绕流阻力系数CD取决于雷诺数、物体形状以及表面粗糙度。正确答案：√8并联管道1、2,两管的直径相同,沿程阻力系数相同,长度,则通过的流量为:。正确答案：×9液体运动,一般属于三维空间问题,但在常见的工程中,液体往往沿着一个主要的方向流动。正确答案：√10对于有支流的流段,过流断面有多个,凡两断面之间具有上下游关系的,均可在这两个过流断面之间建立能量方程。正确答案：√11对于复式断面明渠均匀流的水力计算,通常用锤线将复式断面分成若干简单断面,先分别计算各简单断面对应的泄水能力,再求和。正确答案：√12由量纲和谐原理可知,凡正确反映客观规律的物理方程,一定能表示成由无量纲项组成的无量纲方程。正确答案：√13明渠水流中,在任何边坡系数m的情况下,水力最优梯形断面的水力半径为水深的一半。正确答案：√14并联管道的沿程水头损失相等,与各管的直径、沿程阻力系数、长度等无关。正确答案：√15对于短管水流计算，通常可以忽略其沿程阻力水头损失，这是因为中的所至。正确答案：√四.简答题（共8题,16.0分）1由梯形断面明渠均匀流的水力计算公式可知，其水力计算，主要解决哪三类基本问题？填写答案正确答案：2利用佛汝德数判别明渠水流状态时，已知佛汝德数表达式为：，流态可分为：急流、缓流、临界流。问：如何根据佛汝德数判断流态？填写答案正确答案：3水跃共轭计算公式表示为：和，问：式中各符号的含意分别是什么？填写答案正确答案：4总水头可表示为，问：式中右边各项分别表示的物理意义是什么？填写答案正确答案：5关于无压圆涵管均匀流的水力计算问题，根据公式可知，其水力计算，主要解决哪几类基本问题？填写答案正确答案：6试说明压强全微分方程中的各个符号的含义？填写答案正确答案：7为什么说明渠均匀流的水力特征是：水力坡度J、测管坡度Jp、渠道底坡i三者相等？填写答案正确答案：8以引流为主的泄水建筑物下游消能的方式有哪三种？填写答案正确答案：答：以引流为主的泻水建筑物下游消能的方式有：1.面流式消能；…（1分）2.挑流式消能；…（1分）3.底流式消能。…（1分）五.名词解释（共6题,12.0分）1普通完全井。填写答案正确答案：在具有自由表面的潜水含水层中所开凿，其井底直达不透水层的井。2虚压力体。填写答案正确答案：受压面在自由表面的水平投影面积与受压面间的铅锤体体积，称为压力体。当水与压力体异侧时称为虚压力体。3连通器原理。填写答案正确答案：同种液体相连通，高程相等压强同。4自流完全井。填写答案正确答案：位于两不透水层间且压强大于大气压强的含水层称为自流层，由自流层供水，其井底直达不透水层的井，称自流完全井。5扬程填写答案正确答案：单位重力的水通过水泵时所得到的能量，或水泵供给单位重力水的能量，常用单位为m水柱。6帕斯卡原理。填写答案正确答案：密封容器里的液体在平衡状态下，当某点有压强增量，则这个增量将等值地传递到该密封容器里的其它各点。六.计算题（共5题,10.0分）1如图所示，平板与射流轴线垂直，它截去射流的一部分流量为Q3,并使其余部分偏转角度θ。已知射流速度V1=30m/s,流量Q1=0.06m3/s,Q3=0.02m3/s。图中Q1、Q2、Q3流束轴线在同一水平高度上，不计摩擦阻力及液体重量的影响。求射流对平板的作用力R’及偏角θ。(每小点得2分，共12分)填写答案正确答案：2如图所示，含水层厚H=14m，在此地层中建一普通完全井，井管直径d＝30.4cm,已知渗透系数k=10m/d,求s=4m时的涌水量Q。填写答案正确答案：3矩形平板闸门如图所示，宽b=0.8m，高h=1.0m，若要求在当水深超过2m时，闸门即可自动启开，铰链的位置y应是多少？填写答案正确答案：4如图所示，如图所示柱形滤水器，其直径d＝1.2m,土样高h＝1.2m，渗透系数k=0.01cm/s，H=0.6m,试求渗透流量Q。填写答案正确答案：5如图所示，某圆辊闸门，直径D=2m,宽b=1m，上游水位与闸门上缘相切，求此闸门所受的静水总压力。填写答案正确答案：一.单选题（共18题,63.0分）1二力平衡公理适用于()A任意物体B变形体C柔性物体D刚体正确答案：D2关于约束说法正确的是()A柔体约束为拉力,方向已知B柔体约束为压力,方向已知C固定铰支座约束反力方向已知D可动铰支座约束反力方向已知正确答案：A3如下图所示,力偶矩为()A-12.5KN*mB12.5KN*mC-10KN*mD10KN*m正确答案：C4下列属于固定端支座特点的是()A只能限制构件移动B只能限制构件转动C不能限制构件移动或者转动D能限制构件移动和转动正确答案：D5下图中哪根杆是二力构件()ADE杆BEC杆CAD杆D无二力杆正确答案：C6梁的弯曲正应力()A与弯矩成正比B与极惯性矩成反比C与扭矩成正比D与轴力成正比正确答案：A7偏心拉伸属于轴向拉伸变形和()的组合变形。A剪切变形B平面弯曲变形C扭转变形D轴向拉伸变形正确答案：B8下列选项中比较容易产生压杆稳定性破坏的是()。A粗短杆B细长杆C粗长杆D细短杆正确答案：B9下列选项中不属于可变作用的是()A结构重力B人群荷载C温度变化引起的荷载D水的浮力正确答案：A10结构是用来承受荷载的,因此必须保证结构为()A任意体系B几何可变体系C瞬变体系D几何不变体系正确答案：D11关于静力学公理,下列说法正确的是()A在刚体上减去一个平衡力系不会改变原力系对刚体的作用B力F沿着其作用线在同一个刚体A上移动时,会改变力F对A的作用效应C在刚体上加上一个平衡力系会改变原力系对刚体的作用D两个相互接触的刚体A和B,当力F沿着其作用线从A移动到B时,不会改变力F对A的作用效应正确答案：A12关于固定铰支座的说法正确的是()A能限制构件转动B能限制构件移动C能限制构件移动和转动D不能限制构件移动或者转动正确答案：B13下图中哪根杆是二力杆()AAB杆BBC杆CAD杆D无二力杆正确答案：B14构件保持平衡的充要条件是()A合力矩MO=0,合力FR可以不为0B合力FR=0,合力矩MO可以不为0C合力FR=0,合力矩MO=0D合力矩MO,合力FR都可以不为0正确答案：C15弯曲构件剪应力分布特点正确的是()A梁横截面上下边缘点应力最大B梁横截面中心处应力最大C梁横截面各点应力相同D以上都不对正确答案：B16根据叠加原理,偏心拉压杆件任一点的总应力为()A轴力N引起的正应力和扭矩T引起的正应力之和B轴力N引起的正应力和剪力Q引起的正应力之和C轴力N引起的正应力和弯矩M引起的正应力之和D以上都不是正确答案：C17四级公路的汽车荷载等级采用()A公路-I级B汽车-10级C公路-II级D汽车-15级正确答案：C18如下图所示,形心在y轴上的坐标为()A50B40C30D20正确答案：C二.画图题（共4题,14.0分）1已知支架如图所示，A、B、C处都是铰链连接。在水平杆AD上的D端受到竖直向上的集中力F作