大物习题册答案上册华中科技大学
79页1、习题解答 1 习题解答 1 1-T1: 1-T1: 使用习题册的已知条件:(1) 0.003(s); (2) 0.9(N.S); (3) 0.003(kg)。 使用习题册的已知条件:(1) 0.003(s); (2) 0.9(N.S); (3) 0.003(kg)。 :92 T 2-T12: C :142 T :33 T )2/(Mmmgtv :53 T :83 T :93 T 4-T1(6) 假设水在不均匀的水平管道中作稳定流动。已知出口处截面积是管中最细处截 面积的 假设水在不均匀的水平管道中作稳定流动。已知出口处截面积是管中最细处截 面积的 3 倍,出口处的流速为倍,出口处的流速为 2.0 m/s,求最细处的流速和压强各为多少?若在最细处开一 小孔,请判断水是否能够流出来? ,求最细处的流速和压强各为多少?若在最细处开一 小孔,请判断水是否能够流出来? 4-T1解:已知解:已知 h1= h2,S2=3S1,v2=2.0 m/s ,p2= p0,根据连续性方程和伯努利方程知:,根据连续性方程和伯努利方程知: S1v1=S2v2,解得,解得 v1=6.0 m/s 2211 2 1 2
2、 1 pghpgh 2 2 2 1 vv 422352 1 2 2 105 . 8)Pa)(62(10 2 1 10013. 1 2 1 vv 2 1 2 p 1 p(Pa) 因为因为 p1 p0,所以水不会流出。,所以水不会流出。 4-T2(11) 水从一截面为水从一截面为 10 cm2的水平管的水平管 A,流入两根并联的水平支管,流入两根并联的水平支管 B 和和 C,它们的截 面积分别为 ,它们的截 面积分别为8 cm2和和6 cm2。 如果水在管。 如果水在管A中的流速为中的流速为1.00 m/s , 在管, 在管C中的流速为中的流速为0.50 m/s 。 问: ( 。 问: (1)水在管)水在管 B 中的流速是多大; (中的流速是多大; (2)B、C 两管中的压强差是多少; (两管中的压强差是多少; (3)哪根管中的压 强最大。 )哪根管中的压 强最大。 4-T2解:已知解:已知 SA=10 cm2,SB=8 cm2,SC=6 cm2,vA=100 cm/s=1.00 m/s ,vC=50 cm/s =0.50 m/s (1) 根据连续性方程知:根据连续性方程知:SAvA= S
3、BvB+SCvC 875. 0 B CCAA B S SSvv v(m/s) (2) 根据伯努利方程知:根据伯努利方程知: A、B 两处:两处: BBBAAA pghpgh 22 2 1 2 1 vv A、C 两处:两处: CCCAAA pghpgh 22 2 1 2 1 vv 因此,因此,258)( 2 1 22 BCCB pvv p(Pa) (3)由以上两个方程知:)由以上两个方程知: CBA vvv则:则: CBA ppp ,即,即 C 管压强最大。管压强最大。 4-T3(13) 如图所示,一开口水槽中的水深为如图所示,一开口水槽中的水深为 H,在水槽侧壁 水面下 ,在水槽侧壁 水面下 h 深处开一小孔。问: (深处开一小孔。问: (1)从小孔射出的水流在地面上 的射程 )从小孔射出的水流在地面上 的射程 s 为多大; (为多大; (2)能否在水槽侧壁水面下的其他深度处再 开一小孔,使其射出的水流有相同的射程; ( )能否在水槽侧壁水面下的其他深度处再 开一小孔,使其射出的水流有相同的射程; (3)分析小孔开在 水面下多深处射程最远; ( )分析小孔开在 水面下多深处射程最远;
4、(4)最远射程为多少。)最远射程为多少。 4-T3解: (解: (1)根据小孔流速和平抛运动规律可得)根据小孔流速和平抛运动规律可得 gh2 v和和 2 2 1 gthH 从小孔射出的水流在地面上的射程为从小孔射出的水流在地面上的射程为tsv g hH gh )(2 2 )(2hHh (2)设在水槽侧壁水面下)设在水槽侧壁水面下 h 处再开一小孔,其射出的水流有相同的射程,同样推导 得: 处再开一小孔,其射出的水流有相同的射程,同样推导 得:) ( 2hHhs)(2hHh 解得解得 hHh (3)根据)根据) ( 2hHhs得,得,Hh 2 1 ,水流射程最远,水流射程最远 (4)当)当Hh 2 1 时,最远射程为时,最远射程为 Hs max 4-T4(15) 在一个顶部开启、高度为在一个顶部开启、高度为 0.1 m 的直立圆柱型水箱内装满水,水箱底部开有一 小孔,已知小孔的横截面积是水箱的横截面积的 的直立圆柱型水箱内装满水,水箱底部开有一 小孔,已知小孔的横截面积是水箱的横截面积的 1/400。求通过水箱底部的小孔将水箱内的 水流尽需要多少时间? 。求通过水箱底部的小孔将水箱内的
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