第1章
测试题
一、思考题
1.1试从力学的角度，比较流体与固体的差别。 1.2气体和液体的物理力学特性有何差别？
1.3何为连续介质？流体力学中为何需要引入连续介质假设？ 1.4什么是牛顿内摩擦定律？它的应用条件是什么？ 1.5流体的动力粘滞系数与运动粘滞系数有何不同？
1.6流体的动力粘性与哪些因素有关？它们随温度是如何变化的？ 1.7为什么通常把水看作是不可压缩流体？ 1.8为什么玻璃上一滴油总是近似呈球形？ 1.9测压管管径为什么不能过细？
1.10按作用方式区分作用在流体上有哪两类力？
1.11如何认识流体力学的研究方法将不断发展和创新？ 二、选择题
1.1在常温下水的密度为 kg/m3。
(A) 10 (B) 100 (C) 998.2 (D) 1000
1.2在标准大气压下200C时空气的密度为 kg/m3。
(A) 1.2 (B) 12 (C) 120 (D) 1200 1.3温度升高时，水的粘性 。
(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 不能确定 1.4温度升高时，空气的粘性 。
(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 不能确定 1.5动力粘滞系数?与运动粘滞系数?的关系为 。
(A)
?? (B)
2??? (C) (D) ??p221.6运动粘滞系数的是 。
(A) s/m (B) m/s (C) N.s/m (D) N.m/s
1.7流体的粘性与流体的 无关。
(A) 分子内聚力 (B) 分子动量变换 (C) 温度 (D) 速度梯度 1.8与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 。
(A) 切应力与速度 (B) 切应力与剪切变形 (C) 切应力与剪切变形速度 (D) 切应力与压强
1.9液体体积压缩系数是在 条件下单位压强引起的体积变化率。
(A) 等压 (B) 等温 (C) 等密度 (D) 体积不变 1.10 是非牛顿流体。
(A) 空气 (B) 水 (C) 汽油 (D) 沥青 1.11静止流体 切应力。
(A) 可以承受 (B) 能承受很小的
(C) 不能承受 (D) 具有粘性时可以承受 1.12表面张力系数的单位是 。
(A) N/m (B) N/m (C) N/m (D) N/s 1.13随温度升高，表面张力系数 。
(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 1.14毛细管中液柱高度的变化与 成反比。
(A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) 粘性系数 (D) 管径 1.15作用在流体上的质量力包括 成反比。
(A) 压力 (B) 摩擦力 (C) 切应力 (D) 重力 1.16理想流体的特征是 。
(A) 不可压缩 (B) 粘滞系数为常数 (C) 无粘性 (D) 符合牛顿内摩擦定律 1.17不可压缩流体的特征是 。
(A) 温度不变 (B)密度不变 (C) 压强不变 (D) 体积不变 1.18单位质量力是指作用在单位 流体上的质量力。
(A) 面积 (B)体积 (C)质量 (D) 重量 1.19单位质量力的国际单位是 。
(A)
232N/m2 (B) N/m3 (C) N/kg (D) N
1.20按连续介质的概念，流体质点是指 。
（A）流体的分子 （B）流体内的固体颗粒
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（C）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体 （D）几何的点 三、计算题
－
1.1 某油的密度为851kg/m3，运动粘度为3.39×106m2/s，求此油的重度γ、比容v和动力粘度μ。 1.2 粘度μ=3.92×10﹣2Pa·s的粘性流体沿壁面流动，距壁面y处的流速为v=3y+y2（m/s），试求壁面的切应力。
1.3在相距1mm的两平行平板之间充有某种黏性液体，当其中一板以1.2m/s的速度相对于另一板作等速移动时，作用于板上的切应力为3 500 Pa。试求该液体的粘度。
1.4如图1所示，一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动，锥体与固体的外锥体之间的缝隙δ=1mm，其间充满μ=0.1Pa·s的润滑油。已知锥体顶面半径R=0.3m,锥体高度H=0.5m,当锥体转速n=150r/min时，求所需旋转力矩。
图1 图2
1.5如图2所示，上下两平行圆盘，直径均为d，间隙为δ，其间隙间充满黏度为μ的液体。若下盘固定不动，上盘以角速度?旋转时，试写出所需力矩M的表达式。 1.6当压强增量
1.7如图3所示，一圆筒形盛水容器以等角速度?绕其中心轴旋转。试写出图中A(x,y,z)处质量力的表达式。
?p=5×104N/m2时，某种液体的密度增长0.02%。求此液体的体积弹性模量。
图3 图4
1.8图4为一水暖系统，为了防止水温升高时，体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱。若系统内水的总体积为8m3，加温前后温差为50℃，在其温度范围内水的热胀系数α=0.000 5/℃。求膨胀水箱的最小容积。
1.9汽车上路时，轮胎内空气的温度为20℃，绝对压强为395kPa，行驶后，轮胎内空气温度上升到50°С，试求这时的压强。
1.10图5为压力表校正器。器内充满压缩系数为k=4.75×10﹣10m2/N的油液。器内压强为105Pa时，油液的体积为200mL。现用手轮丝杆和活塞加压，活塞直径为1cm，丝杆螺距为2mm，当压强升高至20MPa时，问需将手轮摇多少转？
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图5 图6
1.11黏度测量仪有内外两个同心圆筒组成，两筒的间隙充满油液。外筒与转轴连接，其半径为r2,旋转角速度为?。内筒悬挂于一金属丝下，金属丝上所受的力矩M可以通过扭转角的值确定。外筒与内筒底面间隙为a，内筒高H，如图6所示。试推出油液黏度水银与玻璃的接触角??的计算式。
1.12内径为1mm的玻璃毛细管插在水银中，如图7所示。水银在空气中的表面张力系数为0.514N/m，
??1400，水银的密度13600kg/m3。试求毛细管内外水银液面的高度差d。
1.13设一平壁浸入体积很大的水中，由于存在表面张力，在靠近壁面的地方要形成一个曲面，如图8所示。
1d2y假设曲面的曲率半径r可以表示成?，接触角?和表面张力系数?已知。试确定平壁附近水面的2rdx形状和最大高度h。
图7 图8
第2章 流体静力学自测题
一、思考题
2.1 流体静压强有哪两个特性?
2.2 流体平衡微分方程的物理意义是什么？ 2.3 什么是等压面？等压面有什么特性?
2.4 重力场中液体静压强的分布规律是什么? 2.5 静止液体中等压面为水平面的条件是什么? 2.6 相对静止液体的等压面是否为水平面？为什么?
2.7 什么是绝对压强、相对压强、真空度？它们之间有何关系？ 2.8 压力表和开口测压计测得的压强是绝对压强还是相对压强绝？
2.9 盛有某种液体的敞口容器作自由落体运动时，容器壁面上的压强等于多少？
2.10 压力中心D和受压平面形心C的位置之间有什么关系？在什么情况下D点和C点重合？ 2.11 如何确定作用在曲面上液体总压力水平分力和垂直分力的大小、方向和作用线的位置？ 1.12 什么是压力体？如何确定压力体的范围和垂直分力的作用方向？ 二、选择题
2.1相对压强的起算基准是 。
（A）绝对真空 （B）1个标准大气压 （C）当地大气压 （D）液面压强
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2.2 金属压力表的读值是 。
（A）绝对压强 （B）绝对压强加当地大气压 （C）相对压强 （D）相对压强加当地大气压
2.3 某点的真空压强为65 000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为 。（A）65 000 Pa （B）55 000 Pa （C）35 000 Pa （D）165 000 Pa
pab与相对压强p、真空压强pv、当地大气压pa之间的关系是 。
（A）pab?p?pv （B）p?pab?pv （C）pv?pa?pab （D）p?pv?pa
2.4 绝对压强
2.5 在封闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为 。 （A）p1>p２> p3 （B）p1=p２= p3 （C）p1 2.6用Ｕ形水银压差计测量水管内Ａ、Ｂ两点的压强差，水银面高度hp＝10cm，pA-pB为 。 （A）13.33kPa （B）12.35kPa （C）9.8kPa （D）6.4kPa 2.7在液体中潜体所受浮力的大小 。 （A）与潜体的密度成正比 （B）与液体的密度成正比 （C）与潜体的淹没深度成正比 （D）与液体表面的压强成反比 2.8 静止流场中的压强分布规律 。 （A）仅适用于不可压缩流体 （B）仅适用于理想流体 （C）仅适用于粘性流体 （D）既适用于理想流体，也适用于粘性流体 习题2.5图2.9 静水中斜置平面壁的形心淹深hC与压力中心淹深hD的关系为hC hD。 （A）大于 （B）等于 （C）小于 （D）无规律 1.10流体处于平衡状态的必要条件是 。 （A）流体无粘性 （B）流体粘度大 （C）质量力有势 （D）流体正压。 2.11液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与 处处正交。 （A）重力 （B）惯性力 （C）重力和惯性力的合力 （D）压力 2.12压力体内 。 （A）必定充满液体 （B）肯定没有液体； （C）至少部分液体 （D）可能有液体，也可能没有液体 三、计算题 2.1试决定图示装置中A、B两点间的压强差。已知h1=500mm，h2=200mm，h3=150mm，h4=250mm ，h5=400mm，酒精γ1=7 848N/m3，水银γ2=133400 N/m3，水γ3=9810 N/m3。 2.2如图所示，一液体转速计由直径d1的中心圆筒和重为W的活塞、以及两直径为d2的有机玻璃管组成，玻璃管与转轴轴线的半径为R，系统中盛有水银。试求转动角速度?与指针下降距离h的关系（??0时，。 h?0） 第 4 页 共 20 页
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