流体力学选择题2025年3月17日 | 阅读 15 分钟 我们精选的 50 道流体力学问题与答案,涵盖该学科的所有领域。它涵盖了流体力学中 50 多个主题。任何希望提高知识水平、准备面试或准备入学考试的人都可以练习这些流体力学问题。 1) 一个长为 7 米、深为 1.5 米的敞口长方形水箱,在长度方向上以 4.8 米/秒² 的恒定加速度水平运动。计算底部最大压强强度。
答案: A [ 3.15 N/cm2 ] 描述 tanθ=a/g tanθ=4.8/9.8 θ=26.07⁰ h= d+(L/2)tanθ = 1.5+3.5tan26.07 = 3.21 m p=ρ*g*h =3.15 N/cm2。 2) 一个长为 7 米、宽为 3 米、深为 2.5 米的敞口长方形水箱,在长度方向上以 4.5 米/秒² 的恒定加速度水平运动。计算水作用在水箱高压端上的总力。
答案: B [ 1.07 MN ] 描述 tanθ=a/g tanθ=4.5/9.8 θ=24.64⁰ h= d+(L/2)tanθ = 2.5+3.5tan24.64 = 4.1 m F=wAĥ =9810*2.68*4.1 = 1.07 MN。 3) 一个装有深度为 650 毫米水的静止水箱。水箱宽度为 1.5 米,求比重为 0.55 的流体作用在水箱侧壁的力。
答案: B [ 1709.9 N ] 描述 p=ρ*g*h =550*9.81*0.65 =3507 N/m2 F=wAĥ = 0.5*0.65*3507*1.5 = 1709.7N。 4) 如果水箱垂直运动,其哪个部分承受的最大总压强?
答案: C [ 底部 ] 描述: 底部承受直接压强 5) 在静止流体中,液体的局部压强如何变化?
答案: B [ 仅随深度变化] 描述: 根据帕斯卡定律,流体在所有方向上的局部压强都相同。因此,压强在 x 和 y 方向上不会变化。由于上方水柱的额外重量,局部压强将随深度增加而增加。 6) 在任何一点,流体的绝对压强不可能是以下哪个值?
答案: D [ - 1 bar ] 描述: 绝对零压强是测量绝对压强的参考。绝对零压强是可能的(理论上)。因此,0 和正值是可能的,但负值是不可能的。 7) 在一个 U 形管压力计中,一端通向大气,另一端连接到压力为 40 kPa 的加压气体。大气侧的液柱高度为 60 厘米,气体侧的液柱高度为 30 厘米。使用的测压流体是:(取 g = 9.8 m/s²)。
答案: C [ 汞 ] 描述: 表压 = 40000 Pa。高度差 = 60 - 30 = 30 cm = 0.3 m。ρ*g*(h₂ - h₁) = 40000。我们得到,ρ = 13605 kg/m³ = 汞的密度。 8) 计算一个宽度为 3.5 米、深度为 1 米的木块在水中水平漂浮时的浮心位置。木块的密度为 850 kg/m³,长度为 7.0 米。
答案: A [ 0.85 ] 描述: 木块重量 = ρ*g*体积 = 850*9.81*7*3.5*1 = 204.29 kN 排开水的体积 = 排开水的重量/水的重度 = 20.825 m³。h=20.825/3.5*7=0.85 m。 9) 一个尺寸为 2.7 m * 3.8 m * 2.5 m 的物体,在水中重 2500 N。求其在空气中的重量。
答案: B [ 254.12 kN ] 描述: 石头在空气中的重量 = 排开水的重量 + 石头在水中的重量 = 9.81*1000*2.7*3.8*2.5+2500=254.12 kN。 10) 飞艇在空中上升时,受到的浮力会发生什么变化?
答案: A [ 浮力减小 ] 描述: 飞艇上升时受到的浮力减小,因为高空的空气变得稀薄,密度降低。 11) 一个均匀尺寸为 4 米长 * 2.5 米宽 * 1.5 米深的物体漂浮在水中。如果浸没深度为 1 米,求该物体的重量。
答案: B [ 147.1 kN ] 描述: 物体重量 = 排开水的重量 = ρ * g * 排开水的体积 = 9.81 * 1000 * 4 * 2.5 * 1.5 = 147.1kN。 12) 一个比重为 0.45 的材料块漂浮在水中。确定该材料块的重心高,其尺寸为 3 m * 2 m * 0.8 m。
答案: A [ 0.376 m ] 描述: BG = 浮体重心 - 浸没部分重心 = 0.4 - 0.55*0.8 = 0.04 重心高 = I/∀ - BG I = bd³/12 = 3*2³/12 ∀ = 3*2*0.8 重心高 = 0.376 m。 13) 一个直径为 5.0 米,高为 6.0 米的实心圆柱体。如果圆柱体材料的比重为 0.45,并且它垂直漂浮在水中,求圆柱体的重心高。并说明平衡是稳定还是不稳定。
答案: A [ -0.61 m ] 描述: BG = 浮体重心 - 浸没部分重心 = 0.3-0.45*0.3=1.65 重心高 = I/∀ -BG I=π*r⁴=π*2.5⁴ ∀=π*r*r*h=π*2.5*2.5*6 重心高 = -0.61。 14) 一个直径为 15 厘米,长为 40 厘米的实心圆柱体由两部分不同材料制成。底部的第一部分长 1.5 厘米,比重为 6.5。圆柱体的另一部分由比重为 0.75 的材料制成。说明它能否垂直漂浮在水中。
答案: B [ 它会漂浮 ] 描述: AG = (底座重量 * C.G. 到底座点 A 的距离) + (上部重量 * C.G. 到点 A 的距离) / (底座重量 + 上部重量) = 14.52 根据浮力原理, 圆柱体重量 = 排开水的重量 h=38.625 AB=19.31 BG=14.25-19.31= -4.79 GM = 重心高 = I/∀ -BG = 6.16 由于重心高为正,它会漂浮。 15) 在流体力学中,独家使用哪种方法?
答案: A [ 欧拉法] 描述: 在流体力学中,关注的是流体系统各个点的总体运动状态(如欧拉方法),而不是每个粒子的运动(如拉格朗日方法)。因此,欧拉方法在流体力学中得到广泛应用。 16) 在一个横截面均匀的管道中,可以认为是什么类型的流动?
答案: D [ 均匀 ] 描述: 根据连续性方程,?AV = 常数,其中 ?= 密度,A= 流动横截面积,V = 流动速度。对于均匀横截面管道,无论流速如何,管道内的流动速度始终保持不变。因此,它将始终是均匀流动。只有当供水速率等于放水速率并维持恒定水位时,它才是一种定常流动。否则,水位会随时间而下降,导致非定常流动。 17) “喷嘴的入口速度和出口速度相同。” 这可能吗?
答案: B [ 仅当流动是可压缩的 ] 描述: 根据连续性方程,ρAV = 常数,其中 ρ= 密度,A= 流动横截面积,V = 流动速度。如果 v = 常数,则 ρA = 常数。因此,A 的变化意味着 ρ 的变化。所以,只有当流体是可压缩的,这种流动才可能。 18) 一维流动的路径线形状会是怎样的?
答案: B [ 直线 ] 描述: 路径线是运动粒子所遵循的路径。对于一维流动,流体只在一个方向(例如 x 方向)上运动。因此,路径线也将是沿着该方向的直线。 19) 在一维流动中,两个粒子的路径线最多可以相交多少次?
答案: A [ 1 ] 描述: 一维流动中粒子的路径线是沿着其运动方向的直线。当两个粒子沿同一方向运动时,它们的路径线永远不会相交,而当它们沿不同方向运动时,它们的路径线只会相交一次。 20) 记录了流动粒子的流线。如果一段时间后流线分布保持不变,这可能是哪种流动?
答案: B [ 定常 ] 描述: 流线被定义为流体内部的一条假想线,其上的任意一点的切线指示该点的速度。在定常流动中,粒子的动量随时间保持不变。因此,一段时间后流线保持不变。 21) 从烟囱冒出的烟(呈同心圆)所走的路径代表了
答案: D [ 迹线 ] 描述: 路径线是运动粒子所遵循的路径,而流线是流体内部的一条假想线。其上的任意一点的切线指示该点的速度。流管是流线的集合。迹线是一条曲线,显示了通过给定点的流体粒子的瞬时位置。因此,从烟囱冒出的烟(呈同心圆)所走的路径将代表迹线。 22) 如果液体以速度 v 进入直径为 d 的管道,当直径减小到 0.5d 时,出口处的速度是多少?
答案: C [ 4v ] 描述 ![]() 23) 在流体力学分析中,最常使用哪种方法?
答案: A [ 欧拉法 ] 描述: 在欧拉法中,我们描述流场中某点的速度、加速度、压强等。因此,它也是流体力学中最常用的方法。 24) 对于不可压缩流体流动,如果面积减小,速度会受到什么影响?
答案: B [ 增大 ] 描述: 根据连续性方程, 面积 × 速度 = 常数 因此,当面积减小时,速度会增大。 25) 对于管道中的可压缩流体流动,如果比重减小,直径减小会对速度产生什么影响?
答案: B [ 会导致速度增大 ] 描述: 根据连续性方程, ρ*A*v = 常数 因此,随着密度和面积的减小,速度必然会增加。 26) 管道在截面 1 的直径为 9 厘米。如果截面 1 处水的流速为 4.8 米/秒,截面 2 处流速为 9 米/秒,确定截面 2 的面积。
答案: B [ 67.86 m² ] 描述 根据连续性方程, 面积 × 速度 = 常数 面积1*速度1 = 面积2*速度2 (面积1*速度1)/速度2 = 面积2 面积 2 = 33.93 m²。 27) 处理流体流动问题时,必须必须满足哪个方程?
答案: C [ 连续性方程 ] 描述: 处理流体流动问题时,必须必须满足连续性方程。 28) 当流体元件从一个位置移动到另一个位置时,这是什么类型的运动?
答案: B [ 线性平移 ] 描述: 根据定义,流体元件的整体运动是平移。 29) 如果两个边所包含的角度发生变化,则曲线的平均值是
答案: D [ 角变形 ] 描述: 根据定义,两个角度的平均值是角变形的大小。 30) 涡量的大小是多少?
答案: B [ 角旋转的两倍 ] 描述: 它是两者之间的数学关系。 31) 沿着曲线或弯曲路径的流体流动称为
答案: A [ 涡流 ] 描述: 沿着曲线或弯曲路径的流体流动称为涡流。 32) 下列哪一项不是强制涡流的例子?
答案: C [ 管道圆形弯头的流体流动 ] 描述: 管道圆形弯头处的液体流动是自由涡流的一个例子。 33) 理想流体的特征是
答案: D [ 流体速度均匀 ] 描述: 由于理想流体是无粘的,所以剪应力为零。 34) 下列哪一项不是理想流体流动的案例?
答案: B [ 强制涡流 ] 描述: 强制涡流不满足理想流体流动的特征。 35) 沿 X 轴的均匀流动的特殊特征是什么?
答案: B [ 速度恒定 ] 描述: 均匀流动中的速度是恒定的。 36) 自由涡流的流线是什么性质的?
答案: B [ 同心 ] 描述: 自由涡流的流线是同心的。 37) 何时假设空气是不可压缩的?
答案: B [ 低速时 ] 描述: 低速时空气被假定为不可压缩的。 38) 当均匀流通过一个偶极子时,得到的合流是
答案: C [ 两者 ] 描述: 它们意思相同。它们是解释相同现象的不同方式。 39) 在均匀流中的源和汇对有多少个滞点?
答案: B [ 两者 ] 描述: 在均匀流中的源和汇对有两个滞点。 40) 当等量大小的源和汇相互靠近,它们之间的距离减小,并且距离与流量大小的乘积保持恒定时,这种情况称为什么?
答案: A [ 均匀中的偶极源 ] 描述: 这是叠加流的一种特殊情况,称为偶极流。 41) 水面下 1 米处的压强(单位:帕斯卡)是多少?
答案: B [ 98100 Pa ] 描述: 它是水面上方的重量总和。在这种情况下,它是 1 米以上的大气和水柱的重量。[公式:P (深度) = Paytm + (水的密度*重力常数*深度)]。 42) 在非运动流体中的任何一点的压强称为_______
答案: C [ 静水压 ] 描述: 静水压随深度的增加而变化。静水压是从流体表面测量的,这是由于液体重量的增加。流体从水面向下施加力,使其成为非运动流体。 43) 使用压力计测量哪种液体?
答案: D [ 轻液体 ] 描述: 液体在压力计中的测量是通过压差来完成的,通过平衡重量。因此,压力计测量密度较低的液体比密度较大的液体更容易。轻液体的例子是水。 44) 下列哪种设备最适合高精度地测量高压液体?
答案: C [ 锰铜丝压力 ] 描述: 锰铜丝是测量高压液体最适合的测量设备。它具有长期的稳定性高和耐用性。它还具有高静水压力灵敏度和低应变灵敏度。 45) 关于压强,下列哪个陈述是正确的?
答案: B [ 压强是标量 ] 描述: 压强定义为垂直于表面的单位面积上的力。力是矢量,面积是矢量,但一个除以另一个会得到一个标量。 46) 一个液压机的柱塞直径为 30 厘米,柱塞直径为 2 厘米。用于提升 35 kN 的重量。求柱塞所需的力。
答案: C [ 155.5 kN ] 描述 F/a=W/A F=(35000*3.142*.02*.02)/(3.142*0.3*0.3) =155.5 kN。 47) 某点的压强为 4.9 N/cm²。如果流体是比重为 0.85 的油,求高度。
答案: D [ 5.83 m ] 描述 高度=p/ρg =48620/850*9.81 =5.83 m。 48) 如果流体在窄口容器中静止在某一柱高,并且在同一柱高下,相同的流体在宽口箱中静止,那么从流体表面算起的某深度处的压强会不同吗?
答案: B [ 两者压强相同 ] 描述: 根据静力学定律,压强仅取决于水柱的高度,而不取决于其形状。 49) 计算水在距离表面 5 米深处以恒定速度运动时的静水压强。
答案: B [ 49 kN/m² ] 描述: 如果流体以恒定速度运动,我们将其分析为如同流体静止一样。 p= ρgh。 50) 哪个设备最常用于测量低压差?
答案: B [ 倒U形管压差计 ] 描述: 倒U形管压差计使用密度较小的测压流体。因此,它用于测量低压差。 下一主题软计算选择题 |
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