水力学第二章课后习题答案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2.12密闭容器，测压管液面高于容器内液面h =1.8m，液体的密度为850kg/m 3，求液面压强。p0h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： p0paghpa8509.8071.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结相对压强为：15.00 kPa。肯定压强为：116.33 kPa。答：液面相对压强为15.00 kPa，肯定压强为116.33 kPa。2.13密闭容器，压力表的示值为4900N/m2，压力表中心比A 点高 0.4m，A 点在水下1.5m，求水面压强。p0可编辑

2、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.5mA0.4m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： p0pap1.1g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pa49001.1 10009.807可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -pa5.888（ kPa）相对压强为：5.

3、888 kPa。肯定压强为：95.437 kPa。答：水面相对压强为5.888 kPa，肯定压强为95.437 kPa。m1m 33m1m3mm1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）总压力：PZAp4g33353.052（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）支反力：RW总W水W箱W箱g 11 1333可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结W箱980728274.596 kNW箱不同之缘由：总压力位底面水压力与面积的乘积，为压力体g 。而支座反力与水体重量及箱体重力相平稳，而水体重量为水

4、的实际体积g 。答：水箱底面上总压力是353.052 kN， 4 个支座的支座反力是274.596 kN。2.14盛满水的容器， 顶口装有活塞A ，直径 d =0.4m ，容器底的直径D =1.0m ，高 h =1.8m，如活塞上加力2520N（包括活塞自重） ，求容器底的压强和总压力。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -GAdhD解：（ 1

5、）容器底的压强：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pDp Agh252098071.837.706d 2（ kPa）（相对压强）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4（ 2）容器底的总压力：PApD 2p1237.70610329.614 （ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结DD4D4答：容器底的压强为37.706 kPa，总压力为29.614 kN。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.6 用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m，试求水面的压强p0 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结p03.0水2.5水2.3可编

6、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.41.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结汞可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： p0p43.01.4g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下

7、载精品名师归纳总结p52.51.4Hg g3.01.4g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pa2.31.2Hg g2.51.2g2.51.4Hg g3.01.4g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pa2.32.51.21.4Hg g2.53.01.21.4g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pa2.32.51.21.413.62.53.01.21.4ggpa265.00（ kPa）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：水面的压强p0265.00

8、 kPa。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.8 盛有水的密闭容器，水面压强为p0 ，当容器自由下落时，求水中压强分部规律。p0g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：挑选坐标系，z 轴铅垂朝上。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由欧拉运动方程：f z1p0 z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其 中 fzpgg0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0 ， p0 z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结即水中压强分布pp

9、0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：水中压强分部规律为pp0 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.10 圆柱形容器的半径R=15cm，高 H =50cm，盛水深 h =30cm ，如容器以等角速度绕 z 轴旋转，试求最大为多少时不致使水淡定器中溢出。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - -

10、- - - - - - -zDHh解：建立随圆柱容器一起转动的坐标系oxyz ， o 点在水面最低点。p就有：f x0xpf y0ypf z0z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2y2即有：f xdxf y dyfzdzdp可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中：f zg 。 f xr2 cosx2 。 frsiny可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故有：dpx2 dxy2dygdz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20ppgzx2y2220p

11、pgzr 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当在自由面时，pp0 ，自由面满意20zr 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 pp0gz0zp0gh可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结上式说明， 对任意点x, y, zr , z 的压强， 依旧等于自由面压强p0水深g 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结等压面为旋转、相互平行的抛物面。答：最大为 18.67rad/s 时不致使水淡定器中溢出。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

12、结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -32.15装满油的圆柱形容器，直径D =80cm，油的密度=801 kg / m ，顶盖中心点装有真空表，表的读值为4900Pa，试求：（ 1）容器静止时，作用于顶盖上总压力的大小和方向。（ 2）容器以角速度=20 r / s 旋转时，真空表的读值不变，作用于顶盖上总压力的大小和方向。油D可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1） p

13、vpap4.9 kPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结相对压强pppa4.9 kPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PpAD24.94.90.82442.46 （ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结负号说明顶盖所受作用力指向下。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）当20 r/s 时，压强分布满意20ppgzx2y2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结坐顶中心为坐标原点，

14、x, y, z0,0,0时， p04.9kPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PpdAp0AAgzxydA 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D2220pr 2drdr可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结002Dp r 22220r 40282p0 D 2D 4464可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 -

15、- - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.8220 24.90.84801可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结46410003.98 （ kN） 总压力指向上方。答：（ 1）容器静止时，作用于顶盖上总压力的大小为 2.46 kN，方向向下。 （ 2）容器以角速度 =20 r / s 旋转时，真空表的读值不变，作用于顶盖上总压力为 3.98 kN，方向指向上方。2.16绘制题图中AB 面上的压强分布图。AAAh1h2h2hh1BBB解：可编辑资料 - - - 欢迎下载精

16、品名师归纳总结Agh1gh1gh1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结gh2B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -Agh2-h1gh2-h1BABgh2.23 矩形平板闸门AB ，一侧挡水， 已知长 l =2m，宽 b =1m ，形心点水深hc =2m ，倾角=45，闸门上缘A 处设有转轴，忽视闸门自重及门轴摩擦力，试求开启闸门所

17、需拉力 T 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -ThcAbBl可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）解析法。PpCAhCg bl10009.80721239.228（ kN）bl 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yyI ChC12DCh2221222222.946（ m ）可编辑资料 - - - 欢迎

18、下载精品名师归纳总结yC AsinCblsinsin 4512sin 45可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对 A 点取矩，当开启闸门时，拉力T 满意：PyDyATl cos0hl 2hlPCC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Py Dy ATsin12 hCsinsin2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l coslcos可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P12l 2hCsinl221可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.922812lcos2cos 4531.007 （ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

19、总结当 T31.007kN 时，可以开启闸门。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）图解法。压强分布如下列图：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -TPP12AD1D2B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结p AhCl sin 452g12.68 （ kPa）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料

20、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pBhCl sin 452g26.55 （ kPa）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对 A 点取矩，有P1AD1P2AD2TABcos450可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结plblppl1b2 l223ABA Tlcos4512.681 126.5512.68123cos4531.009 （kN）答：开启闸门所需拉力T31.009 kN。（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.24 矩形闸门高h =3m ，宽 b =2m ，上游水深h1 =6m ，下游水深

21、h2 =4.5m ，试求：（ 1）作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结用在闸门上的静水总压力。（2）压力中心的位置。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -h1h2h解：（ 1）图解法。压强分布如下列图：h1h2p ph1hh2hgh1h2g64.510009.80714.71 （ kPa）Pp h b14.713288.263

22、（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合力作用位置：在闸门的几何中心，即距的面1.5m, b 处。2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）解析法。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -P1p1 Ag h11.5hb61.5980732264.789 （kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y

23、yI C24.5bh31214.52h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D1C 2yC 2 A4.5bh4.512可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结120.250.754.667 （ m）4.5yP2p2 Ag h21.5hb39.80732176.526（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I CyD2yC112I C C11320.753.25（ m）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yC1 AyC1A3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合力：PP1P288.263（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

24、归纳总结合力作用位置（对闸门与渠底接触点取矩）：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yD PP1h1yD 1P2h2yD2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P1h1y Dy D1P2h2 Py D 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结264.78964.667176.5264.53.2588.2631.499 （ m）答：（ 1）作用在闸门上的静水总压力88.263 kN 。（ 2）压力中心的位置在闸门的几何b中心，即距的面1.5m, 处。2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.15 矩形平板

25、闸门一侧挡水，门高h =1m，宽 b =0.8m ，要求挡水深闸门即可自动开启，试求转轴应设的位置y 。h1 超过 2m 时，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：当挡水深达到h1 时，水压力作用位置应作用在转轴上，当水深大于h1 时，水压力作用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结位置应作用于转轴上，使闸门开启。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hPh12ghb1.510009.80710.811.7684 （kPa）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hh212可编辑资料 - - - 欢迎下载

26、精品名师归纳总结yDh12hh12121.51.5121.556（m ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结转轴位置距渠底的距离为：21.5560.444 （ m）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可行性判定：当h 增大时 yhh增大，就I C减小，即压力作用位置距闸门可编辑资料

27、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1C12yC A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结形越近，即作用力距渠底的距离将大于0.444 米。答：转轴应设的位置y0.444 m 。2.16 金属矩形平板闸门，门高h =3m，宽 b =1m ，由两根工字钢横梁支撑，挡水面与可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结闸门顶边齐平，如要求两横梁所受的力相等，两横梁的位置y1 、y2 应为多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y1y2h解：h2y1y32R1PR2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结静水总压力：hPghb3210009.807144.132

28、（ kN）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结总压力作用位置：距渠底1 h31 （ m）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 13 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对总压力作用点取矩，22R1R24可编辑资料 - - -

29、欢迎下载精品名师归纳总结hy1y2h ， y1y2h333Ph 2h 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设水压力合力为，对应的水深为h 。1gbgb可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 h122h2.1213 （ m ）2124可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 y2 h1.414 （ m ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1314y2hy1 341.4142.586 （m ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：两横梁的位置y11.414 m 、 y22.586 m。可编辑

30、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.25 一弧形闸门，宽2m，圆心角= 30，半径 R=3m ，闸门转轴与水平齐平，试求作用在闸门上的静水总压力的大小和方向。RAhB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）水平压力：Px2R sing b23 sin 3029.807可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）垂向压力：2222.066 （kN ）（）zPVggR211 R sinR cos可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12232329.807sin 30 cos3021227.996 （ kN）（）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

31、名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 14 页，共 18 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合力： PP 2P 222.066 27.996223.470（kN ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结arctan PzPxxz19.92可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结APB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：作用在闸门上的静水总压力P23.470