[工程类试卷]注册岩土工程师（基础考试-上午-流体力学）模拟试卷2及答案与解析.doc

1、注册岩土工程师（基础考试-上午-流体力学）模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题共 120 题，每题 1 分。每题的备选项中只有一个最符合题意。1 理想流体的基本特征是( )。（A）黏性系数是常数（B）不可压缩（C）无黏性（D）符合牛顿内摩擦定律2 连续介质模型既可摆脱研究流体分子运动的复杂性，又可( )。（A）不考虑流体的压缩性（B）不考虑流体的黏性（C）运用高等数学中连续函数理论分析流体运动（D）不计流体的内摩擦力3 已知某流体的密度 =1000kgm 3，动力粘度 =01Pa.s，则该流体的运动粘度=( )m2s。（A） 011 0 -3（B） 0110 3（C） 01510 -3（D

2、）01510 34 某平面流动的流速分布方程为：u x=2y 一 y2，在固壁处 y=0，流体的动力黏度为=0810 -3Pa.s，距壁面 =75cm 处的粘性切应力 为( )Pa 。（A）210 3（B）一 3210-3（C） 14810 -3（D）3310 -35 如图 6 一 l 一 5 所示，倾角 30的斜面上有厚度 03mm 的油层，油的动力粘度为 001N.sm 2，方形物体重量为 30N，底面积为 03m 2，物体下面油层的运动速度沿斜面呈直线分布，则物体匀速下滑速度为( )m/s 。（A）10（B） 15（C） 20（D）306 某点的绝对压强为 Pabs=686kPa，则其相

3、对压强 P 和真空度 hv 分别为( )。（A）P= 一 294kPa，h v=3m(水柱)（B） P=294kPa，h v=3m(水柱)（C） P=一 686kPa，h v=7m(水柱)（D）P=68 6kPa，h v=6m(水柱)7 设某点压力表读数为 P=40kPa，取 p为相对压强，p abs 为绝对压强，则( )。（A）P =40kPa，P abs=98kPa（B） P=40kPa，P abs=138kPa（C） P=138kPa，p abs=40kPa（D）P =98kPa，P abs=40kPa8 盛水容器 a 和 b 的上方密封，测压管水面位置如图 616 所示，其底部压强分别

4、为 pa 和 Pb。若两容器内水深相等，则 Pa 和 pb 的关系为( ) 。（A）P ap b（B） Pap b（C） Pa=pb（D）无法确定9 如图 617 所示，利用封闭水箱测另一种液体的容重 。已知h1=50cm，h 2=60cm，则容重 为( )kNm 3。（A）8000（B） 8167（C） 11760（D）1200010 图 618 所示弧形闸门 AB(14 圆)，闸门宽 4m，圆弧半径 R=1m，A 点以上的水深 H=14m，水面为大气压强。该闸门 AB 上静水总压力的水平分力 Px 为( )kN。（A）5488（B） 1129（C） 9408（D）744811 如图 619

5、 所示的平面闸门，门高 h=2m，宽 b=15m ，门顶距水面 a=1m，作用在闸门上的静水总压力为( )kN。（A）588（B） 655（C） 688（D）70012 如图 61 一 10 所示，容器竖管横截面面积 A1=1cm2，底面面积 A2=100cm2，水对容器底面的作用力为( )N。（A）195（B） 98（C） 245（D）98013 如图 6111 所示矩形闸门，已知 a 及 h，当( )时，闸门可绕 O 轴自动打开。14 如图 6112 所示圆柱的左半部在水作用下受到浮力，则圆柱在该浮力作用下将( )。（A）匀速转动（B）固定不动（C）加速转动（D）先加速转动，然后匀速转动1

6、5 如图 6113 所示圆柱体的直径 d=2m，左侧水深 h1=2m，右侧水深 h2=1m，则该圆柱体单位长度所受到的静水总压力的水平分力和铅垂分力分别为( )。（A）P x=147kN() ；P z=2309kN()（B） Px=147kN() ；P z=2309kN()（C） Px=147kN() ；P z=2309kN()（D）P x=147kN() ；P z=2309kN()16 图 6114 所示垂直放置于水中的矩形平板 AB，由 AB 中心的力 F 和水底支座支撑稳定，则 F 应为平板所受静水压力 P 的( )倍。（A）13（B） 12（C） 23（D）117 如图 6115 所示

7、，14 圆弧面所受静水总压力 F 的方向与水平面的夹角为( ) 。18 下列关于液体运动的迹线和流线的描述，正确的是( )。（A）流线上质点不沿迹线运动（B）质点运动的轨迹称为流线（C）流线上质点的流速矢量与流线相切（D）质点的迹线和流线都重合19 根据恒定流的定义，下列说法中正确的是( )。（A）各断面流速分布相同（B）各空间点上所有运动要素均不随时间变化（C）流线是相互平行的直线（D）流动随时间按一定规律变化20 已知流场速度分布(u，v，w)=(xy，一 2yx，yz)，密度不变，则流动可认为是( )。（A）恒定流（B）非恒定流（C）理想流体（D）不可压缩流体21 有一变截面压力管道，断

8、面 A 处管径 dA=100mm，断面平均流速vA=81m s；断面 B 处平均流速 vB=10ms，则断面 B 处管径为( )mm。（A）80（B） 90（C） 110（D）12022 密度 =12kgm 3 的空气，经直径 d=1000mm 的风管流入下游二支管中，如图6-2-5 所示，支管 1 的直径 d1=500mm，支管 2 的直径 d2=300mm，支管的断面流速分别为 v1=6ms ，v 2=4ms ，则上游干管的质量流量为( )kgS 。（A）195（B） 175（C） 165（D）14523 输水管道的直径为 200mm，输水量为 1177kN h(重量流量)，则其断面平均流

9、速为( )m s。（A）106（B） 206（C） 306（D）40624 粘性流体总水头线沿程的变化是( )。（A）沿程下降（B）沿程上升（C）保持水平（D）前三种情况都有可能25 流体一维总流中，判别流动方向的正确表述是( )。（A）流体从高处向低处流动（B）流体从压力大的地方向压力小的地方流动（C）流体从单位机械能大的地方向单位机械能小的地方流动（D）流体从流速快的地方向流速慢的地方流动26 如图 6-2-6 所示一流线夹角很小、曲率很小的渐变流管道，A-A 为过流断面，B-B 为水平面，1、2 为过流断面上的点，3、4 为水平面上的点，则各点的运动物理量的关系为( ) 。（A）p 1=

10、p2（B） Z1+(p1)=Z 2+(p2)（C） p3=p4（D）Z 3+(p3)=Z 4+(p4)27 如图 627 所示有压恒定流水管直径 d=50mm，末端阀门关闭时压力表读数为 21kPa，阀门打开后读值降至 55kPa，如不计水头损失，则该管的通过流量 Q为( )Ls 。（A）18（B） 15（C） 109（D）928 如图 628 所示有一垂直放置的渐缩管，内径由 d1=300mm 渐缩至d2=150mm，水从下而上自粗管流入细管。测得水在粗管 11 断面和细管 22 断面处的相对压强分别为 98kPa 和 60kPa，两断面间垂直距离为 15m ，若忽略摩擦阻力，则通过渐缩管的

11、流量为( )m 3s。（A）0125（B） 025（C） 050（D）10029 下列关于动量定理的论述正确的是( )。（A）动量定理仅适用于层流运动（B）动量定理仅适用于紊流运动（C）动量定理仅适用于理想流体运动（D）动量定理适用于以上任何流动30 如图 629 所示，消防管道直径 D=200mm，末端收缩形喷嘴出口直径d=50mm，喷嘴和管道用法兰盘连接，并用螺栓固定。当流量 Q=01m 3s 时，螺栓所受的总拉力为( )kN 。（A）478（B） 3583（C） 4059（D）456131 如图 62 一 10 所示，一倒置 U 形管，上部为油，其密度 cal=800kgm 3，用来测定

12、水管中的 A 点流速 uA，若读数h=200mm，则该点流速 uA 为( )ms。（A）0885（B） 1980（C） 1770（D）200032 如图 6211 所示文丘里管，已知管道直径 d1=100mm，喉道直径 d2=50mm，文丘里流量计流量系数 u=094，水银差压计读数 hp=25cm，则管道通过的水流流量 Q=( )m3 s。（A）0030（B） 0025（C） 0020（D）001533 变直径圆管流，细断面直径 d1，粗断面直径 d2=2d1，粗细断面雷诺数的关系是( )。（A）Re 1=05Re 2（B） Re1=Re2（C） Re1=1 5Re2（D）Re 1=2Re2

13、34 对于圆管层流，下列叙述错误的是( )。（A）水头损失与流速无关（B）水头损失只与雷诺数有关（C）水头损失与管壁粗糙度无关（D）水头损失与流速一次方成正比35 关于圆管紊流的速度分布曲线，叙述合理的是( )。（A）在层流底层近似指数曲线分布，在紊流核心区近似对数曲线分布（B）在层流底层近似抛物线分布，在紊流核心区近似对数曲线分布（C）在层流底层近似直线分布，在紊流核心区近似对数曲线分布（D）上面叙述均不合理36 层流沿程阻力系数 ( )。（A）只与雷诺数有关（B）只与相对粗糙度有关（C）只与流程长度和水力半径有关（D）既与雷诺数有关又与相对粗糙度有关37 圆管直径 d=02m，管长 L=1

14、000m，输送石油的流量 Q=004m 3s ，运动粘滞系数 =16cm 2s，则沿程损失系数 等于( )。（A）002（B） 004（C） 04（D）不确定注册岩土工程师（基础考试-上午-流体力学）模拟试卷 2 答案与解析一、单项选择题共 120 题，每题 1 分。每题的备选项中只有一个最符合题意。1 【正确答案】 C【试题解析】 当流体的黏性较小，运动相对速度也不大时，可近似地把流体看成是无黏性的，称为理想流体，其对切向变形没有任何抗拒能力。黏性系数由流体性质决定；部分流体 (如气体)可压缩；低黏性流体中，符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。【知识模块】 流体力学2 【正确答案】 C【试

15、题解析】 连续介质模型认为，物质连续地分布于其所占有的整个空间，物质宏观运动的物理参数是空间及时间的可微连续函数。对于连续介质模型，微积分等现代数学工具可予以应用。【知识模块】 流体力学3 【正确答案】 A【试题解析】 该流体的运动粘度【知识模块】 流体力学4 【正确答案】 C【试题解析】 由题可知，流体距壁面 75cm 处的粘性切应力应为：【知识模块】 流体力学5 【正确答案】 B【试题解析】 由牛顿内摩擦定律可知， ，由于流体厚度很小，可近似看成线性，因此 。分析物体受力，当物体匀速下滑时，mgsin30=T，因此，物体匀速下滑速度为 。【知识模块】 流体力学6 【正确答案】 A【试题解析

16、】 相对压强 P=PabsPa=68698=一 294kPa，真空度。【知识模块】 流体力学7 【正确答案】 B【试题解析】 由于压力表的读数是相对压强，因此，相对压强 p=p=40kPa。根据公式 pabs=P+pa，可求出绝对压强 Pabs=p+pa=40+98=138kPa。【知识模块】 流体力学8 【正确答案】 A【试题解析】 根据静水压强基本方程，P=P 0+h，其中 P0 为表面压强，对于容器底部所受压强 Pa 和 Pb 来说， h 为容器水深。已知两容器水深相等，只需比较二者表面压强。根据测压管原理，P 0=P 大气压 一 h，容器 b 中测压管水面低，h 更大，从而表面压强更小

17、，故 PaP b。【知识模块】 流体力学9 【正确答案】 B【试题解析】 左右两边与大气压连通，属于等压面，压强等于大气压强。水箱内的气体相对压强由左侧计算可表示为 P0=一 h2，由右侧计算可表示为 p0=一h1，由此可得出 h2=h1，故 。【知识模块】 流体力学10 【正确答案】 D【试题解析】 水平分力 Px=hcAx=9810 3(14+0 5R)4R=7448kN 。其中 为常数，A x 为曲面在铅垂面上投影面积，h c 为形心点水深。【知识模块】 流体力学11 【正确答案】 A【试题解析】 作用在闸门上的静水总压力为：【知识模块】 流体力学12 【正确答案】 D【试题解析】 水对

18、容器底面的作用力为： P=ghA 2=109 8110010 -4=9810 -2kN=980N。【知识模块】 流体力学13 【正确答案】 A【试题解析】 要使闸门自动打开，作用在闸门上的静水总压力的作用点必须位于转轴 O 的上方，即 ，其中闸门质心到水面的距离 yC=H-(a+3h5 一 h2)=H 一 a 一 h10，闸门的惯性矩 IC=bh312，闸门面积A=bh。代入上式，化简即得：Ha+14h15。【知识模块】 流体力学14 【正确答案】 B【试题解析】 圆柱体表面任意点处微面积上受到的水压力均指向圆柱的轴心 O，则圆柱体受到的水的作用力必过 O 点，所以圆柱体不会发生转动。【知识模

19、块】 流体力学15 【正确答案】 D【试题解析】 左侧水平分力【知识模块】 流体力学16 【正确答案】 C【试题解析】 矩形平板 AB 所受静水压力作用点距 B 点的距离为 13AB 。由矩形平板 AB 所受的力矩平衡，即 ，可求得： 。【知识模块】 流体力学17 【正确答案】 D【试题解析】 圆弧面所受水压力的水平方向分力为： ，垂直方向分力为： ，因此 ，则总压力 F 的方向为。【知识模块】 流体力学18 【正确答案】 C【试题解析】 迹线是一个流体质点在一段时间内在空间运动的轨迹线；流线则描绘同一时刻不同位置上流体质点的速度方向，其上任一点的速度方向与曲线在该点的切线方向重合。对流速不随

20、时间变化的恒定流动，流线形状不随时间改变，与迹线重合。【知识模块】 流体力学19 【正确答案】 B【试题解析】 各点运动要素不随时间而变化的流体运动称为恒定流。各断面流速分布相同的流动或者流线是相互平行直线的流动，属于均匀流。【知识模块】 流体力学20 【正确答案】 A【试题解析】 若流场中各运动要素都不随时间变化，这种流动称为恒定流。由流场速度分布(u，v，w)=(xy，一 2yx，yz)可知，速度不随时间变化，因此，流动可认为是恒定流。【知识模块】 流体力学21 【正确答案】 B【试题解析】 根据连续性方程 vAAA=vBAB，式中截面面积 。因此，连续性方程可以变为 vAdA2=vBdB

21、2，从而可以求出 。【知识模块】 流体力学22 【正确答案】 B【试题解析】 根据连续性方程 vA=v1A1+v2A2，即 ，可得vd2=v1d12+v2d22，则干管断面空气流速为 ，上游干管的质量流量： =175kgs 。【知识模块】 流体力学23 【正确答案】 A【试题解析】 Q=1 17kN h= ，断面平均流速=106ms。【知识模块】 流体力学24 【正确答案】 A【试题解析】 对实际流体元流，粘性切应力阻碍流体运动，为克服阻力流体将损失机械能，对应的水柱高度差即水头损失。实际流体元流的总水头线是沿流程下降的斜坡线，又称水力坡度线。【知识模块】 流体力学25 【正确答案】 C【试题

22、解析】 根据能量方程 ，由于 hw1-20，因此，位置 1 的能量大于位置 2 的能量，流体从单位机械能大的地方向单位机械能小的地方流动。【知识模块】 流体力学26 【正确答案】 B【试题解析】 渐变流性质为同一过流断面各点测压管水头相等。【知识模块】 流体力学27 【正确答案】 C【试题解析】 列水箱液面和管道阀门处断面的能量方程得：，阀门关闭时，能量方程中 v1=v2=0，p 2=21 kPa，则可以求出 z1z2=2143m。阀门打开时，能量方程中 p2=55kPa ，则可以求出管中流速 v2=557ms。所以，阀门打开时，该管道中的流量为 Q=v2A=109Ls。【知识模块】 流体力学

23、28 【正确答案】 A【试题解析】 由连续方程和伯努利方程得：解得 Q=0125m 3s。【知识模块】 流体力学29 【正确答案】 C【试题解析】 动量方程适用条件有： 恒定流、不可压缩流体； 选择的两个过水断面应是渐变流过水断面，而过程可以不是渐变流； 质量力只有重力； 沿程流量不发生变化；若流量变化，则方程为：。【知识模块】 流体力学30 【正确答案】 A【试题解析】 由流量公式 Q=v1A1=v2A2 得两断面流速分别为：，v 2= 。根据管道轴线方向的动量方程Q(2v2x 一 1v1x)=Rx， 1=2=10，可以求得螺栓所受的总拉力为：R x=Q(2v2x-1v1x)=478kN。【

24、知识模块】 流体力学31 【正确答案】 A【试题解析】 对 U 型管右侧水油接触面进行受力分析有：，从而有。将水油密度分别代入得：v=0885ms ，即uA=0885ms。【知识模块】 流体力学32 【正确答案】 D【试题解析】 文丘里管流量模数 管道通过的水流流量【知识模块】 流体力学33 【正确答案】 D【试题解析】 同一总流上，各断面平均流速 v 与断面面积成反比，故 v1=4v2，雷诺数 Re=vdv，对特定流体，v 一定，从而与 vd 成正比，故 Re1Re 2=(v1d1)(v 2d2)：(4v 2d1) (2v 2d1)=2。【知识模块】 流体力学34 【正确答案】 A【试题解析

25、】 由圆管层流沿程损失公式 ，可以看出圆管层流的沿程损失与管流平均流速的一次方成正比，与雷诺数有关，与管壁粗糙度无关。【知识模块】 流体力学35 【正确答案】 C【试题解析】 圆管紊流的流速分布在紧贴固壁附近和紊流核心区是不同的。在紧贴固壁附近有一极薄流层，由于流动受边壁限制，消除了流体质点的掺混，时均流速为线性分布，这一薄层可认为是层流运动，故称为层流底层或粘性底层。粘性底层之外的流区，称为紊流核心，在紊流核心区内，由于流体质点相互掺混和动量变换，使过流断面上流速趋于均化。根据普朗特长度理论可得紊流过流断面上流速为对数分布。【知识模块】 流体力学36 【正确答案】 A【试题解析】 层流沿程阻力系数 只是雷诺数的函数，而且与雷诺数成反比。【知识模块】 流体力学37 【正确答案】 B【试题解析】 由于 ，雷诺数 ，因此，圆管中水流为层流，则沿程损失系数 =64Re=0 04。【知识模块】 流体力学