流体静力学习题-第2章-水静力学ppt课件.ppt
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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能流体力学流体力学流体力学流体力学流体静力学流体静力学 1为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 题 目 一封闭水箱,如图所示,水面上压强一封闭水箱,如图所示,水面上压强p p0 0=85 kN/m2,求水面下,求水面下h=1m点点C C的绝对压强、相对压强的绝对压强、相对压强和真空压强。已知当地大气压和真空压强。已知当地大气压 pa=98 kN/m2,=1000kg/m3。2为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思
2、想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能由压强公式由压强公式 解题步骤解解:得得C C点绝对压强为点绝对压强为 相对压强为负值,说明相对压强为负值,说明C C点存在真空。点存在真空。,C C点的相对压强为点的相对压强为 由公式由公式,3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤相对压强的绝对值等于真空压强,即相对压强的绝对值等于真空压强,即 得得 或据公式或据公式 4为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能题 目 某供水
3、管路上装一复式某供水管路上装一复式U形水银测压计,如图形水银测压计,如图所示。已知测压计显示的各液面的标高和所示。已知测压计显示的各液面的标高和A A点的标点的标高为:高为:试确定管中试确定管中A A点压强。点压强。5为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤解:解:因因2-2、3-3、4-44-4为等压面,根据静压强公式可得为等压面,根据静压强公式可得 已知断面已知断面1 1上作用着大气上作用着大气压,因此可以从点压,因此可以从点1 1开始,通开始,通过等压面,并应用流体静力过等压面,并应用流体静力学基本方程式,逐点
4、推算,学基本方程式,逐点推算,最后便可求得最后便可求得A A点压强。点压强。,6为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤将已知值代入上式,得将已知值代入上式,得 ,联立求得联立求得 7为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 题 目 如图所示为一复式水银测压计,已知如图所示为一复式水银测压计,已知 试求水箱液面上的绝对压强试求水箱液面上的绝对压强p0=?8为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小
5、学图书室育人功能解题步骤解:解:由图可知,由图可知,1 1断面水银柱上断面水银柱上方敞口,作用着大气压。方敞口,作用着大气压。同时同时2-2、3-3、4-4为等压为等压面,根据静压强公式可得面,根据静压强公式可得各断面的绝对压强为各断面的绝对压强为 9为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤将各式联立,得将各式联立,得将已知值代入上式,当地大气压取将已知值代入上式,当地大气压取 则水箱液面上的绝对压强为则水箱液面上的绝对压强为 ,10为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充
6、分发挥中小学图书室育人功能 题 目 某压差计如图所示,已知某压差计如图所示,已知h hA A=h hB B=1m,hh=0.5m。求:。求:p pA A-p-pB B 。11为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能由图可知,面为等压由图可知,面为等压面,面,解题步骤解解:由于水银柱和水柱之间为空气,密度可忽略不由于水银柱和水柱之间为空气,密度可忽略不计,则计,则p2=p3,得得 同时,同时,根据压强公式可得根据压强公式可得12为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书
7、室育人功能将已知数代入公式,得将已知数代入公式,得 解题步骤13为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 题 目 如图所示,利用三组串联的如图所示,利用三组串联的U型水银测压计测量型水银测压计测量高压水管中的压强,测压计顶端盛水。当高压水管中的压强,测压计顶端盛水。当M点压强等点压强等于大气压强时,各支水银面均位于于大气压强时,各支水银面均位于0-0水平面上。当水平面上。当最末一组测压计右支水银面在最末一组测压计右支水银面在0-0平面以上的读数为平面以上的读数为h时,求时,求M点的压强?点的压强?14为深入学习习近平新时代中
8、国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能当点压强等于大气压强当点压强等于大气压强时,各支水银面均位于时,各支水银面均位于0-0水平面上水平面上(图图a)a)解题步骤解解:则当最末一组测压计右则当最末一组测压计右支水银面在支水银面在0-00-0平面以平面以上的读数为上的读数为h h时,三组时,三组U U型水银测压计中水银柱型水银测压计中水银柱的高差均为的高差均为2h h(图图b)b)图a图b15为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤自最末一组测压计右支起,依次推求,得自最
9、末一组测压计右支起,依次推求,得 16为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 题 目 如图所示,盛同一种如图所示,盛同一种液体液体的两容器,用两根的两容器,用两根U形形差压计连接。上部差压计内盛密度为差压计连接。上部差压计内盛密度为A 的液体,液的液体,液面高差为面高差为h hA A;下部差压计内盛密度为;下部差压计内盛密度为B 的液体,液的液体,液面高差为面高差为h hB B 。求容器内液体的密度。求容器内液体的密度。(用(用A 、B、h hA A、h hB B 表示)。表示)。17为深入学习习近平新时代中国特色社会主义
10、思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能由图可知、由图可知、为等压面,为等压面,解题步骤解解:则容器内液体的密度为则容器内液体的密度为 则在这两个等压面之间则在这两个等压面之间两端的液柱产生的压力两端的液柱产生的压力之和相等,即之和相等,即112218为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能静止液体作用在物面上的总压力静止液体作用在物面上的总压力MF2TD025100619为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一矩形闸门铅
11、直放置,如图所示,闸门顶水深一矩形闸门铅直放置,如图所示,闸门顶水深h1=1m,闸门高,闸门高h=2m,宽,宽b=1.5m,试用解析法和图解法求,试用解析法和图解法求静水总压力静水总压力P的大小及作用点。的大小及作用点。题 目20为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1.解析法解析法解题步骤解解:求静水总压力求静水总压力 由由图图a知,矩形闸门几何形知,矩形闸门几何形心心面积面积代入公式代入公式,得,得b图图ahCCb21为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室
12、育人功能解题步骤求压力中心求压力中心 因因 代入公式代入公式面积惯距面积惯距,得,得而且压力中心而且压力中心D在矩形的对称轴上。在矩形的对称轴上。CDblClDhC22为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤闸门宽闸门宽b=1.5m,代入公式,代入公式gh1g(h1+h)eD图图b2.图解法图解法先绘相对压强分布图,见先绘相对压强分布图,见图图b b。压强分布图的面积压强分布图的面积,得,得因压强为梯形分布,压力中心因压强为梯形分布,压力中心D离底的距离离底的距离e为为lD23为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思
13、想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤如如图图b所示,或所示,或而且压力中心而且压力中心D在矩形的对称轴上。在矩形的对称轴上。24为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 题 目 如图所示为一平板闸门,水压力经闸门的面板如图所示为一平板闸门,水压力经闸门的面板传到三个水平横梁上,为了使各个横梁的负荷相等,传到三个水平横梁上,为了使各个横梁的负荷相等,三水平横梁距自由表面的距离三水平横梁距自由表面的距离y y应等于多少?已知水应等于多少?已知水深深h h=3m。25为深入学习习近平新时代
14、中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能首先画出平板闸门所受的首先画出平板闸门所受的静水压强分布图。静水压强分布图。解题步骤解解:单位宽闸门上所受的静水总压单位宽闸门上所受的静水总压力可以由图解法计算静水压强力可以由图解法计算静水压强分布图的面积求出,即分布图的面积求出,即 g hD Dh hP P26为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能将压强分布图分成三等分,将压强分布图分成三等分,则每部分的面积代表则每部分的面积代表解题步骤若使三个横梁上的负荷相等,则若使三个横梁上的负
15、荷相等,则每个梁上所承受的水压力应相等,每个梁上所承受的水压力应相等,即即 h hh h3h h2h h1 1以以表示这三部分压强分布图的高度,表示这三部分压强分布图的高度,因此,因此,则则27为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能则则解题步骤同理,同理,因此,因此h hh h3h h2h h1 1所以所以每根横梁要承受上述三部分压强分布面积的压力,每根横梁要承受上述三部分压强分布面积的压力,横梁安装位置应在各相应压力的压心横梁安装位置应在各相应压力的压心 y1、y2、y3上。上。28为深入学习习近平新时代中国特色社会主义
16、思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤对于梯形面积,其压力中心距下底的距离对于梯形面积,其压力中心距下底的距离 y y1 1,则,则同理,同理,对于三角形压强分布,压力中心距底部距离为对于三角形压强分布,压力中心距底部距离为 ,则,则y y2y y3 329为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 题 目 如图所示,水池壁面设一圆形放水闸门,当闸如图所示,水池壁面设一圆形放水闸门,当闸门关闭时,求作用在圆形闸门上静水总压力和作用门关闭时,求作用在圆形闸门上静水总压力和作用点的位置。已
17、知闸门直径点的位置。已知闸门直径d=0.5m,距离,距离a=1.0m,闸门与自由水面间的倾斜角闸门与自由水面间的倾斜角 。30为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能闸门形心点在水下的深度闸门形心点在水下的深度 解题步骤解:解:故作用在闸门上的静水总压力故作用在闸门上的静水总压力(1 1)总压力)总压力31为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题步骤设总压力的作用点离水面的倾斜角距离为设总压力的作用点离水面的倾斜角距离为yD ,则,则由由y yD D与
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