水力学(下册)(第二版)
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习题2

2.1 画出习题图2.1所示壁面上的压强分布图。

习题图2.1

2.2 如习题图2.2所示容器内盛有三种不相混合的液体,各液体的比重分别为s1、s2、s3(设s1<s2<s3),深度各为h1、h2、h3。(1)画铅直面上的压强分布图;(2)定性画出A、B、C、D各测压管中液面的位置。

习题图2.2

习题图2.3

2.3 如习题图2.3所示管路,当阀门D关闭时,求其在下列条件下A、B、C、D各点的位置水头、压强水头与测压管水头。

(1)H=2m;

(2)AB=BC=CD=2m;

(3)θ=60°;

(4)基准面分别取在过D点与过A点的水平面。

习题图2.4

2.4 在习题图2.4(a)、(b)两种情况下,试确定容器1、2中的压强p1、p2哪个大?为什么?

2.5 如习题图2.5所示密封容器,内盛有比重s=0.9的酒精,容器上方有一压力表G,其读数为15.1kN/m2,容器侧壁有玻璃管接出,酒精液面上压强p0=11kN/m2,大气压强pa=98kN/m2,管中水银的液面差h=0.2m,求:x、y各为多少?

2.6 如习题图2.6所示压力水箱,在侧壁上安装一压力表G。已知水箱水面上的绝对压强p0=196kN/m2,水箱水深为1.5m,测压孔A距箱底高度为0.75m,测压孔距压力表表头中心高度h=1.5m,试求压力表读数pG为多少(当地大气压强pa=98kN/m2)?

习题图2.5

习题图2.6

2.7 由水泵进口前的真空表测得断面2—2处的真空度hv=5.78m水柱,试换算成相对压强与绝对压强(如习题图2.7所示,当地大气压强pa=100kN/m2)。

习题图2.7

习题图2.8

2.8 欲测四氯化碳的比重,使用如习题图2.8所示的装置。试验测得h=32cm,H=20cm,试求四氯化碳的比重。

习题图2.9

2.9 如习题图2.9所示,1、2两块压力表读数分别为-0.49N/cm2与0.49N/cm2,2点距底高度z=1m,求水深h。

2.10 求作用于一混凝土重力坝侧面上的单宽静水总压力。已知条件如习题图2.10所示。

2.11 一倾斜装置的矩形平板闸门AB,如习题图2.11所示,倾角θ=60°,宽度b=1m,铰链B点位于水面以上H=1m处,水深h=3m。不计摩擦力,不计自重,求开启闸门所需之拉力T。

2.12 一可在O点旋转的自动矩形翻板闸门,其宽度为1m,如习题图2.12所示,门重G=10kN,求闸门打开时的水深h。

习题图2.10

习题图2.11

习题图2.12

习题图2.13

2.13 试求作用于如习题图2.13所示的圆形盖板上静水总压力及其作用点。考虑下游洞内无水和充满水但无压两种情况。

2.14 画出如习题图2.14所示曲面(AB或ABC或ACB)上的水平压力及铅直压力分量。

习题图2.14

2.15 一弧形闸门,如习题图2.15所示,水深与门顶齐平,门臂半径R=2m,ψ=45°,求当闸门宽度为2m时,作用于弧形闸门上的静水总压力及作用方向。

习题图2.15

习题图2.16

2.16 如习题图2.16所示直径为2m的滚筒式闸门,求作用其上的单宽静水总压力及其作用线的方向。

2.17 如习题图2.17所示球形容器由两个半球面铆接而成,已知球形容器内盛水,H=1m,R=1.5m。若由12个铆钉铆接,求每一个铆钉承接的拉力T。

习题图2.17

习题图2.18

2.18 如习题图2.18所示一块薄木板OA,在O处铰接,木板长l=250cm,单位长度板重为0.35N/cm,板的横截面面积S=45cm2,铰离液面高度z=100cm,当θ=60°时,木板处于平衡状态,求液体容重为多少?不计铰的摩擦。

2.19 在如习题图2.19所示条件下校核沉箱的稳定性。

(1)沉箱长L=10m,宽b=8m,高h=6m,侧壁与底厚d=0.5m;

(2)钢筋混凝土沉箱的容重γ=23.52kN/m3

(3)海水容重γw=10.06kN/m3

习题图2.19

习题图2.20

2.20 如习题图2.20所示矩形平底船的水平截面积为8m×4m,船重为88.2kN,船上载货后,船底在水下的深度h=0.5m,求此船的排水量V及货物重量G,并求定倾半径ρ的值。

2.21 如习题图2.21所示油罐车,在水平道路上以等加速度行驶。若车内自由表面与水平面间的夹角α最大不得超过6°,试求:(1)车的加速度α应控制在多大范围内;(2)A、B两点的静水压强。(其他条件见图示)

习题图2.21

2.22 有一圆筒,如习题图2.22所示,直径为60cm,高为80cm,筒内盛满水。当圆筒绕其铅垂中心轴作等角速度旋转时,从圆筒内溢出的水量为25600cm3,求此时圆筒旋转的角速度。

习题图2.22