国开(中央电大)专科《水力学(B)》网上形考、机考试题及答案

国开（中央电大）专科水力学（B）网上形考、机考试题及答案说明：试卷号 2032,适用于国开中央电大水利水电工程与管理专科学员国开平台网上形考；同时资料也是期末机考的重要资料。一、选择题第 1 章章节测验试题及答案1. 连续介质假定认为流体（）连续。答案在宏观上2. 在国际单位制中水力学基本量纲不包括（）。答案力3 .牛顿内摩擦定律适用于（)。答案牛顿流体4 .液体不具有的性质是（)。答案抗拉性5 .下述哪些力属于质量力（)。答案惯性力6. 在水利水电工程中经常遇到的水力学问题主要有（）。答案特殊水力学问题;确定水流能量的利用和消耗；分析水流运动形态;确定水力荷载、计算过流能力二、判断题7. 理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。答案错8. 水动力学是研究液体在静止或平衡状态下，作用在液体上各种力的平衡关系。答案错9. 压强和切应力属表面力。答案对10. 流体惯性力与加速度方向相同。答案错11. 黏滞性可以制止流体流动。答案对三、 计算题12. 如图所示，面积为 0.5in2 的平板在水面上以速度 u=lm/s 沿水平方向运动，水层厚度 6=2mm,假设水层内的流速呈直线分布，水温为 ioc。表 1 不同温度下的动力粘滞系数（1）由已知条件,流速梯度为A.O.5；B.5；C.50；D.500s1。（2）查表 1,温度为 10C,动力粘滞系数为A.1.781；B.1.518；C.1.307；D.1.139。（3）根据牛顿内摩擦定律,平板所受阻力为A.0.327；B.3.27；C.32.7；D.327NO答案1. D.500；2. C.1.307；3A0327一、选择题第 2 章章节测验试题及答案1.静止液体中同一点各方向的静水压强（）。答案大小相等2. 液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（）。答案水平面3. 液体中某点的绝对压强为 88kN/m2,则该点的相对压强为（）。答案-10kN/m24. 在静止液体中，作用在表面上的压强变化，必将均匀不变地传到液体中的各个部分，这就是原理。()答案帕斯卡原理5.某点存在真空时，下列说法正确的是 o()答案该点的相对压强为负值;该点的绝对压强为正值6.关于等压面，下列说法正确的是 o()答案液体中压强相等的点相连所组成的面；等压面与质量力正交；两种不相混的平衡液体的分界面必然是等压面；在平衡液体中等压面即是等势面7.压强的表示方法有 o()答案液柱高度单位;工程大气压单位;应力单位二、判断题8. 质量力只有重力时，静止液体内任何点的测压管水头等于常数。答案对9. 某点存在真空，是指该点的绝对压强小于大气压强。答案对10 .作用任意平面上静水总压力的作用点与平面的形心点重合。答案错11 .水静力学是研究液体处于静止或相对平衡状态下的力学规律和在工程中的应用。答案对三、 计算题12. 如图所示挡水矩形平板 AB,己知水深 h=2m,板宽 b=3m,求作用在矩形平板 AB 上的静水总压力的大小及作用点处的水深。(1) 平板 AB 的形心点 c 的水深A.Im；B.2m；C.1.5m；D.2.5m(2) 作用在平板上的静水总压力 P 为(A.19.6kN；B.9.8kN；C.58.8kN；D.-58.8kN) 提示：P=pcA=rhebh_(3) 静水总压力作用点 d 处的水深 hD(A.Im；B.1.333m；C.0.667m；D.2.667m提示:hD=2/3h答案(DA.Im；(2) C.58.8kN；(3) B.1.333m13, 设管中空气的压强为，水银密度为，水的密度为，由压强公式及等压面的概念，pA 的表达式为()。答案14, 由压强公式及等压面的概念，pB 的表达式为()。答案15.压差 pApB 为 o()答案47.04kPa一、选择题1.流线和迹线重合的条件为()。答案恒定流第 3 章章节测验试题及答案2. 有人说均匀流一定是恒定流，下列选项哪个是正确的()。答案这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。因为均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变； 而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。3. 流体运动的连续性方程是根据()原理导出的。答案质量守恒4.（）反映水流总机械能沿流程的变化。答案总水头线5, 如果总流的由动量方程求得的力为负值说明（）。答案说明原假设的力的方向不对，反向即可。6 .过水断面是指（)。答案与流线正交的横断面7, 下列哪项不是均匀流的特征（）。答案液体的迹线与流线重合8, 下列哪些是均匀流的特征（）。答案均匀流过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，即同一过水断面上各点的测压管水头为一常数;各过水断面均为平面，并且形状和尺寸沿流程不变；各过水断面上流速分布均相同，断面平均流速也相等。9, 恒定总流能量方程的应用条件有（）。答案水流必须是恒定流，不可压缩液体，即密度等于常数;作用在液体上的质量力只有重力；所取的两个过水断面应符合渐变流条件，这样在计算断面上各点测压管水头为常数。但是两个断面之间的水流可以是急变流， 这对于建立能量方程没有影响；两个过水断面之间流量保持不变，即沿程无流量的汇入或分出。10.动量方程的适用条件为（)。答案水流为不可压缩的连续液体;水流是恒定流，流量沿程不变；所选过流断面为渐变流断面，但是两个断面之间的水流可以是急变流。二、判断题11. 拉格朗日法是以每一个液体质点作为研究对象，观察其运动轨迹、速度和加速度，掌握其运动状况,综合所有质点的运动，就可得到液体整体的运动情况。这种方法物理概念清楚，简明易懂。答案对12. 液体质点在运动过程中，不同时刻所流经空间点的连线称为流线。答案错13. 缓流一定是均匀流，急流一定不是均匀流。答案错14. 根据连续性方程，流速与过流断面面积成正比。答案错15. 根据能量方程水流，水流总是从位置高的地方向位置低的地方流动。答案错16. 动量方程是动量守恒定律在水流运动中的具体表现，反映了水流在流动过程中动量的改变与作用力之间的关系。答案对三、 计算题17. （1）求解此题需要用到（）公式。18. （2）管出口断面流速为（）M/S。提示：以管出口断面为 00 基准面和计算断面，与水箱水面 11 列能量方程答案7.6719. 断面 c-c 中心处的压强 pc%（）kN/m2o提示：以管 11 断面为基准面，列 11 和 c-c 断面的能量方程答案-44.1一、选择题1. 由于局部边界急剧改变，导致水流结构改变、流速分布调整并产生旋涡区，从而引起的水头损失称为（)。答案局部水头损失2. 水流在运动过程中克服水流阻力而消耗能量称为水头损失。其中（）是产生水头损失的外因。答案边界对水流的阻力3. 判断层流和紊流的临界雷诺数是（）。答案下临界雷诺数4. 层流运动过流断面的流速分布规律符合（）。答案抛物线分布5.已知突扩前后有压管道的直径之比 dl/d2=1：2,则突扩前后断面的雷诺数之比为（)。答案26. 关于尼古拉兹实验，下列哪个选项是正确的。（）答案尼古拉兹实验揭示了沿程阻力系数的变化规律7. 等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是（）。答案呈对数线分布8. 在管流中，紊流的断面流速分布与层流的断面流速分布相比（)。答案更加均匀9. 当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数；当输水管流量一定时，随管径加大，雷诺数。答案增大；变小10. 雷诺数 Re 是用来判别下列何种流动的重要无量纲系数（）。答案层流与紊流11. 水头损失有和两种形式。（）答案沿程水头损失;局部水头损失12. 关于雷诺试验及其结论，以下说法正确的是（）。答案液体流态的判别采用无量纲数雷诺数 Re；根据雷诺试验的成果，液体存在层流和紊流两种流态;对于圆管，当 Re 大于临界雷诺数 2000 时为紊流，小于临界雷诺数 2000 为层流（雷诺数中特征长度用圆管直径 d）； 对于明渠，当 Re 大于临界雷诺数 500 时为紊流，小于临界雷诺数 500 为层流（雷诺数中特征长度用水力半径R）二、判断题13. 液体的粘滞性是引起水流能量损失的根本原因。答案对14. 水力半径全面反映了水流横向边界特征对于过流能力和水流阻力的综合影响。答案对15.均匀流的总水头线和测压管水头线是相互平行的直线。答案对16, 层流的沿程水头损失仅与流速的二次方有关。答案错17. 舍齐公式适用于层流和紊流。答案错18, 管壁光滑的管子一定是水力光滑管。答案错三、 计算题19. 某输油管道长 L=500m,直径 d=0.15m,流速 v=0.24m/s,油的粘滞系数 v=2.0cm2/s。（1）雷诺数为A.180；B,1800；C,18000；D.18,（2）流态为A.层流；B.紊流。（3）管段的沿程阻力系数为A.356；B.35.6；C.3.56；D.0.356o（4）管段的沿程阻力损失为A.345；B.34.5；C.3.49；D.0.345m 油柱。答案1. A.180；2. A.层流； 3. D.0.356； 4. C.3.49第 5 章章节测验试题及答案一、选择题1.水泵的扬程是指（)。答案水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失2. 根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为（）。答案长管和短管3. 短管淹没出流的计算时，作用水头为（）。答案上下游水面高差4. 按短管进行水力计算的管路是（）。答案倒虹吸管；虹吸管二、判断题5. 在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。答案错6. 计算阻力损失时，短管既要考虑局部阻力损失，也要考虑沿程阻力损失，长管计算同样也要考虑这两项损失。答案错7. 长管是指管道中的水头损失以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水头之和与其相比很小，可以忽略不计。答案对8. 在压力管道中，由于外界影响使管道中的流速发生急剧变化，引起管中压强发生快速交替升降的水力现象， 称为水击。答案对9. 由若干段直径不同的简单管道首尾相接组成的管道称为串联管路。对于串联管路，应分别计算各段沿程水头损失及局部水头损失，然后叠加。答案对三、 计算题10. 某渠道用直径 d=0.7m 的混凝土虹吸管自河中向渠道引水。河道水位与渠道水位的高差为 5m,虹吸管长度ll=8m,12=12m,13=14m，混凝土虹吸管沿程水头损失系数 X=0.022,进口局部水头损失系数 Ce=0.5,中间有两个弯头，每个弯头的局部水头损失系数 Cb=0.365,出口局部水头损失系数 Cou=1.0o试求：（1）虹吸管的输水能力；（2）当虹吸管的最大允许真空度为 7m 时，虹吸管的安装高度是多少？ 解:（1）管道的流量系数是A.0.365；B.0.5；C.1.865；D.0.551提示：（2）虹吸管的输水能力为A.2.1；B.2.4；C.2.2；D.2.3m3/s提示：本题虹吸管的出口淹没在水面以下，当不计行近流速时，可按照淹没出流公式来计算流量。（3）当虹吸管的最大允许真空度为 7m 时,虹吸管的安装高度为A.3.19；B.3.42；C.3.21；D.3.36 mo 提示：虹吸管的最大真空一般发生在管道的最高位置。本题发生在第二个弯头前，即 B-B 断面。以上游河面为基准面，设断面 B-B 中心至上游河面高差为 z,对断面 0-0 和断面 B-B 建立能量方程。令断面 BB 处的真空值满足 W7ni答案1. D.0.551；2. C.2.2；3. C.3.21一、选择题1 .明渠均匀流可能发生在（)。答案正坡渠道中2 .在明渠渐变流中（)。第 6 章章节测验试题及答案答案测压管水头线与自由水面一致3. 矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比 Bm 等于（)。答案24. 在明渠中不可以发生的流动是（）。答案非恒定均匀流5. 在缓坡渠道上不能发生（）。答案均匀急流6 .明渠流渠道底坡的类型有（)。答案平坡;顺坡;逆坡7 .明渠均匀流的水力特征有（)。答案过流断面的形状、尺寸和水深沿流程不变；总水头线、测压管水头线（即水面线）和渠底线三者互相平行；过流断面上的流速和流速分布沿流程不变，所以流速水头沿程不变8 .明渠均匀流的形成条件有（)。答案必须是正坡明渠（i0）,且底坡和粗糙系数沿程不变；所研究的渠段内水流不受水工建筑物的局部干扰；渠道是长而直的棱柱体明渠，其断面形状和大小沿程不变；明渠中的水流为恒定流，流量沿程不变，无支流的汇入和分出9. 两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的均匀流水深不等。答案对10. 明渠过流断面上各点的流速都是相等的。答案错11.无压圆管均匀流的重要特征：其过水断面面积和湿周随水深的变化而改变。当 hd/2 时，随着水深增加，水面变宽，过水面积增加迅速，但湿周增加逐渐减慢；当 hd/2 时，水深增加使水面宽度减小,过水面积增加减缓， 而湿周增大加快。答案错12. 水力最佳断面是：过流面积相同，所能通过的流量最大的过流断面。答案对13. 糙率 n 是反映渠道边界和水流对阻力影响的综合参数，n 值的大小主要与渠道的边界粗糙程度有关，流量、水深、含沙量以及运行管理对 n 值也有影响。答案对14.在明渠渐变流中，总水头线一定平行于底坡线。答案错15.有一矩形断面渠道底宽 b=2m,底坡 i=0.0004,糙率 n=0.012,当槽中均匀流水深 h0=1.5in 时。（1）水力半径为A.0.4；B.0.6；C.0.9；D.1.5mo（2）舍齐系数为A.71.53；B.76.53；C.81.88；D.89.16/so（3）通过的流量 Q 为A.3.32；B.3.56；C.3.81；D.4.15m3/so答案1. B.0.6；2. B.76.53；3. B.3.56一、选择题I .判别明渠水流流态的依据是弗汝德数，当 Frl 则为（)。答案急流2. 弗汝德数 Fr 是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（）。答案急流和缓流3. 明渠非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度，又可以分为（)。答案渐变流和急变流4. 在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。答案均匀急流5. 共祝水深是指（)。答案水跃的跃前水深与跃后水深6.在明渠渐变流中（)。答案测压管水头线与自由水面一致7. 明渠水流的三种流态有（)。答案临界流；缓流；急流8. 明渠水流的判别方法及标准有（）。答案临界底坡：缓流，临界流，急流；弗汝德数：弗汝德数 Fr=,Fr=l 临界流，Fr1 急流；干扰波：波速 C=,=C 为临界流，Vc 为缓流，c 为急流；临界水深：缓流，临界流，急流。二、判断题9. 在明渠均匀流中，断面比能保持沿程不变。答案对10. 缓流的 Fr 数必小于 lo答案对II .临界底坡上的均匀流一定是临界流。答案对12. 断面单位能量沿程可大、可小，或者不变。答案对13. 明渠水流的断面比能沿流程总是增加的。答案错14. 从急流过渡到缓流必定发生水跃，而且跃前水深与跃后水深满足共轴关系。答案对15. 缓流与急流是明渠水流的流态，是流速与水面干扰波波速相比较确定的。答案对16. 渐变流与急变流是非均匀流，根据流线弯曲和不平行程度来区分的。答案对17. 明渠均匀流水深指对于一定的底坡和断面形状，明渠内的水流为均匀流的水深。答案对18. 临界水深是指对于一定的底坡和断面形状，明渠内的水流从急流转变到缓流的水深。答案对三、 计算题19. 有一矩形断面长渠道内水流作均匀流运动，已知渠道的底宽 b=3.2m,渠中水深 h=1.6m,糙率 n=0.025,渠道的底坡 i=0.0009,试计算渠道内通过的流量 Q,并判别渠道内的水流是急流还是缓流。（1）舍齐系数为A.36.14；B.38.54；C.28.53；D.31.82ml/2/so（2）渠道内通过的流量 Q 为A.5.01；B.4.92；C.5.29；D.5.52m3/so（3）弗汝德数为A.0.260；B.2.6；C.0.180；D.2.1,渠内水流流态为A.缓流；B.急流。（4）Fr=v/（gh）l/2；Fr=l 临界流，Frl 急流答案1B38.54.；2C5.29；.0.260第 8 章章节测验试题及答案一、选择题1. 过堰水流的流量 Q 与堰上总水头 H0 的（)。答案1/2 次方成正比2.当实用堰水头 H 大于设计水头 Hd 时，其流量系数 m 与设计流量系数 md 的关系是（）。答案mmd3. 闸孔出流的流量 Q 与闸孔全水头 H0 的（）。答案1/2 次方成正比4.堰的水流运动特征为（)。答案上游水位壅高过堰时水面跌落5.在渠道中，如果发生急流向缓流的过渡，其过渡的水流形式是（）。答案水跃6.堰的分类有（)。答案宽顶堰流；薄壁堰流;实用堰流7. 叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有（）。答案底流消能；挑流消能;尾流消能；面流消能二、判断题8. 一般情况下闸孔出流的能量损失主要是局部水头损失。答案对9. 对于闸孔出流，当闸门开度与上游水深之比时，闸孔出流转化为堰流。答案对10. 闸孔出流的流量与闸前水头的 1/2 次方成正比。答案对11.泄水建筑物下游的水流衔接形式中，远驱式水跃衔接最安全，淹没式水跃衔接最不安全。答案错12.底流消能需要修建消力池，工程量较大，适用地质条件较差的水库泄水建筑物下游和河道闸下游消能。答案对13.挑流消能适用地质条件较好的高水头泄水建筑物下游的消能。答案对三、 计算题14.某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门，已知平板闸门的宽度 b=4m，闸前水深 H=4m,闸孔流量系数14=0.55,闸门开度 e=0.5m,闸底板与渠底齐平。（1）不计闸前行近流速水头,按自由出流求过闸流量 Q 应为A.7.56；B.8.35；C.9.74；D.10.17m3（2）若闸下收缩断面水深 hc=0.3m,则发生临界水跃时下游渠内的水深应为A.1.87；B.1.98； C.1.64；D.1.59mo（3）若下游水深为 ht=1.5m,则闸下水跃衔接形式为A.淹没水跃，需；B.远驱式水跃，不需；C.远驱式水跃，需；D.淹没水跃，不需需要修建消力池。答案1. C.9.74；2. A.1.87；3. C.远驱式水跃，需。一、选择题第 9 章章节测验试题及答案1. 渗流的达西公式只能适用于（）。答案恒定均匀层流2. 渗流研究的对象是（）的运动规律。答案重力水3. 晶渗流模型取代真实的渗流，必须遵守的原则有（）。答案通过渗流模型的流量必须和实际渗流的流量相等；对同一作用面，从渗流模型得出的动水压力，应当和真实渗流动水压力相等;渗流模型的阻力和实际渗流应相等，也就是说水头损失应该相等。二、判断题4. 达西定律适用于所有的渗流。答案错5. 渗流模型中的渗流流速与实际渗流流速相等。答案错6. 达西定律适用于任一点的渗流流速 u=kj,其适用于恒定均匀层流渗流。答案对7. 杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于 v=kjo答案对一、选择题第 10 章章节测验试题及答案1. 按重力相似准则设计模型，若几何比尺为 25,则流速比尺为（)。答案52. 按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺入 L=100,模型中水深为 0.1B，则原型中对应点水深为（)。答案10m二、判断题3. 力学相似的必要条件是几何相似，运动相似，动力相似。答案对4. 两个液流只要在相应点的速度和加速度的大小成比例，则两个液流就是运动相似的。答案错5. 几何相似是运动相似和动力相似的前提条件；动力相似是决定运动相似的主导因素；运动相似则是几何相似和动力相似的具体表现。答案对6. 在水力模型试验中，所以的力都必须满足相似条件，不能忽略其它次要力的影响，这样才能基本正确反映水流运动状态及其运动规律。答案错