第一章 水静力学:水静力学是研究液体处于静止(包括相对静止)状态下的平衡规律及其在工程中的应用。研究液体静止状态下的力学规律及其在工程中的应用,是水力学中首先发展的一个分支。1.1静水压强及其特性:自然界和实际工程中的水流,不外乎静止和流动两种状态。水静力学主要研究液体平衡的规律及其实际应用。在静力分析时,引出了静水压力和静水压强的概念,并对静水压强的两个特性进行了分析,一是垂直并指向作用面;二是作用于同一点各方向静水压强大小相等。
1.2液体的平衡微分方程式:液体平衡微分方程是表征液体处于平衡状态时作用于液体上各种力之间的关系式。通过对平衡液体中取出的六面体的受力分析,推导出液体平衡微分方程的偏微分形式和全微分形式,并引入边界条件进行积分,得到水静力学基本方程和静水压强基本公式。
1.3等压面:平衡液体中压强相等的点连接而形成的面称为等压面,在只受重力作用的连通的同一种液体内,等压面为水平面;反之水平面宜为等压面。在实际计算中,不同情况可以采用不同的基准来度量压强,即所谓的绝对压强和相对压强,它们之间相差一个当地大气压。
1.4压强的测量及表示方法:压强是基本的水力要素,水力学实验及工程实际中经常需要量测某一点的压强值,而利用静水力学原理设计的测压管、U形水银测压计、差压计等测量液体压强的仪器,构造简单、方便可靠,至今仍在实验室内广泛使用。压强的大小除以单位面积上的压力数值表示外,还可以用液柱的高度表示,测压管高度就反映了该点压强的大小。
1.5静水压强分布图:由静水压强的基本公式可知,压强与水深成线性函数关系,把某一受压面上的压强随水深的这种函数关系表示成图形,称为静水压强分布图。静水压强分布图是计算矩形平面上所受静水总压力的最方便的方法。
1.6矩形平面静水总压力:水工建筑物常常与水体直接接触,工程实际中受压面为矩形平面的情况最为常见,如平板闸门、重力坝迎水面等。在计算矩形平面上所受的静水总压力时,静水压强分布图法是最方便的方法,也是采用较多的方法。
1.7任意平面静水总压力:当受压面为无对称轴的不规则平面时,采用静水压强分布图法无法准确地计算分布图的面积,静水总压力的计算较为复杂,我们通常采用解析法来进行任意平面的静水总压力的计算。
1.8曲面静水总压力:在水利工程中常常会遇到受压面为曲面的情况,曲面静水总压力求解采用“先分解后合成”的方法,水平分力按平面静水总压力的方式求解,垂直分力通过绘制压力体的方式来求解。
[单选题]

在平衡液体中,质量力与等压面必然(  


选项:[相交, 平行, 正交, 重合]
[单选题]

液体中某点发生真空时,该点的(  


选项:[绝对压强小于相对压强, 绝对压强为负值, 绝对压强大于大气压强, 相对压强为负值]
[单选题]

若静水中某点的真空高度为2m H2O,当pa按工程大气压计算时,则该点的绝对压强为(  


选项:[93.1 KPa, 58.88 cm Hgt, 0.76 att, 6.53 N/cm2]
[单选题]image.png

选项:[C, A, B, D]
[单选题]

静止、均质、连续的液体中,各点的(  )相等。


选项:[单位压能t, 单位位能, 单位势能, 总机械能]
[单选题]

“图解法”用于计算静水总压力的大小,从理论上说(  )


选项:[只有矩形平面和圆柱形曲面才适用, 对于所有平面和曲面都适用, 仅适用于矩形平面, 适用于任意平面t]
[单选题]

平面上静水总压力的作用点与受压面的形心点重合的充要条件是(  


选项:[受压面上的有效分布荷载为均布荷载, 受压面为水平面, 受压面为圆形平面, 受压面上的有效荷载为分布荷载]
[单选题]image.png

选项:[总压力作用点处的相对压强, 受压面形心点处的相对压强, 受压面形心点处的绝对压强, 受压面形心点处的平均压强]
[单选题]image.png

选项:[FP1 = FP2t, FP1 < FP2, FP1 > FP2t, 无法确定]
[单选题]

理想液体与实际液体最主要的区别是(  


选项:[没有表面张力, 不可压缩, 不能膨胀, 没有粘滞性]

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