国开(中央电大)专科《水力学(B)》网上形考、机考试题及答案模板

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国开(中央电大)专科《水力学(B)》网上形考、机考 试题及答案模板 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。 第 1 章章节测验 试题及答案 一、选择题 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 0.5m2 的平板在 水面上以速度 u＝1m/s 沿水平方向运动，水层厚度δ＝2mm，假 设水层内的流速呈直线分布，水温为 10oC。 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.0.5； B.5； C.50； D.500}s－1。 (2)查表 1，温度为 10oC，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.327}N。 [答案] 1. D.500; 2. C.1.307; 3. A.0.327 第 2 章章节测验 试 题及答案 一、选择题 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/m2 4.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 _______。( ) [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_______。( ) [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________。( ) [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，已知水 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.1m； 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＝pc· A＝γhc·bh_ (3)静水总压力作用点 d 处的水深 hD{A.1m； B.1.333m； C.0.667 m； D.2.667m} 提示：h D＝2/3h [答案](1)A.1m; (2)C.58.8kN; (3)B.1.333m 13.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，p B 的表达式为( )。 [答案] 15.压差 p A－p B 为______。( ) [答案] 47.04kPa 第 3 章章节测验 试题及答案 一、选择题 1.流线和迹线重合的条件 为( )。 [答案]恒定流 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。 [答案] 18.(2)管出口断面流速为( )m/s。 提示：以管出口断面为 0－0 基准面和计算断面，与水箱水面 1—1 列能量方程 [答案] 7.67 19.(3)断面 c－c 中心处的压强 pc 为( )kN/m2。 提示：以管 1－1 断面为基准面，列 1－1 和 c－c 断面的能量 方程 [答案] -44.1 第 4 章章节测验 试题及答案 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 d1/d2 ＝1：2，则突扩前后断面的雷诺数之比为( )。 [答案]2 6.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ν＝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.0.356}。 (4)管段的沿程阻力损失为{A.345； B.34.5； C.3.49； D.0.345}m 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＝0.7 m 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 l1＝8m，l2＝12m，l3＝14m，混凝土虹吸管沿程水头 损失系数λ＝0.022，进口局部水头损失系数ζe＝0.5，中间有两 个弯头，每个弯头的局部水头损失系数ζ b＝0.365，出口局部水 头损失系数ζou＝1.0。 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.2.3}m3/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}m。 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 B—B 处的真空值满足≤7m [答案] 1. D. 0.551; 2. C. 2.2; 3. C. 3.21 第 6 章章节测验 试题及答案 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( )。 [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βm 等于( )。 [答案]2 4.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（i＞0），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 h＞d/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 h＜d/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＝1.5m 时。 (1)水力半径为{A.0.4； B.0.6； C.0.9； D.1.5}m。 (2)舍齐系数为{A.71.53； B.76.53； C.81.88； D.89.16}/s。 (3)通过的流量 Q 为{A.3.32； B.3.56； C.3.81； D.4.15}m3/s。 [答案] 1. B. 0.6; 2. B. 76.53; 3. B. 3.56 第 7 章章节测验 试 题及答案 一、选择题 1.判别明渠水流流态的依据是弗汝德数， 当 Fr＞1 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.共轭水深是指( )。 [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＝1 临界流，Fr＜1 缓流，Fr＞1 急流; 干扰波：波速 C＝，＝C 为临界流，＜c 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 1。 [答案]对 11.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 与跃后水深满足共轭关系。 [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.31.82}m1/2/s。 (2)渠道内通过的流量 Q 为{A.5.01； B.4.92； C.5.29； D.5.52}m3/s。 (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)1/2； Fr＝1 临界流，Fr＜1 缓流，Fr＞1 急流 [答案] 1. B. 38.54; 2. C. 5.29; 3. A. 0.260; 4. A. 缓流 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]m＞md 3.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;戽流消能;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μ＝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.10.17}m3 /s。 (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.1.59}m。 (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。 第 9 章章节测验 试题及答案 一、选择题 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.用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＝kJ。 [答案]对 第 10 章章节测验 试题及答案 一、选择题 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]5 2.按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL＝ 100，模型中水深为 0.1m，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