第一章 绪论
1-1．20℃的水，当温度升至80℃时，其体积增加多少 [解] 温度变化前后质量守恒，即?1V1??2V2 又20℃时，水的密度?1?998.23kg/m3 80℃时，水的密度?2?971.83kg/m3
?1V1?2.5679m3 ?2 ?V2? 则增加的体积为?V?V2?V1?0.0679m3
1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度?增加15%，重度?减少10%，问此时动力粘度?增加多少（百分数） [解] ??????(1?0.15)?原(1?0.1)?原
?1.035?原?原?1.035?原
????原1.035?原??原??0.035 ?原?原此时动力粘度?增加了%
1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u?0.002?g(hy?0.5y2)/?，式中?、
?分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求h?0.5m时渠底（y=0）处的切应
力。
du?0.002?g(h?y)/? dy[解] ?????du?0.002?g(h?y) dy当h=，y=0时
??0.002?1000?9.807(0.5?0) ?9.807Pa
1-4．一底面积为45×50cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚1cm，斜坡角 （见图示），求油的粘度。
?u?[解] 木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑
du dymgsin??T??A??mgsin?5?9.8?sin22.62 ?u1A0.4?0.45??0.001??0.1047Pa?s
1-5．已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律
???du，定性绘出切应力沿y方向的分布图。 dyy
yyuuuuuu[解]
yyy0?= 0?=?0????1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径，长度20mm，涂料的粘度?=．s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。（）
[解] ?A??dl?3.14?0.8?10?3?20?10?3?5.024?10?5m2
?FR??u50?5A?0.02??5.024?10?1.01N ?3h0.05?101-7．两平行平板相距，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa的压强作用下以
s匀速移动，求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得
du dy???/???2/0.25?3?4?10Pa?s ?30.5?101-8．一圆锥体绕其中心轴作等角速度??16rads旋转。锥体与固定壁面间的距离?=1mm，用??0.1Pa?s的润滑油充满间隙。锥体半径R=，高H=。求作用于圆锥体的阻力矩。（·m）
[解] 取微元体如图所示
微元面积：dA?2?r?dl?2?r?du?r?0?? dy?dh cos?切应力：???阻力：dT??dA 阻力矩：dM?dT?r
M??dM??rdT??r?dA
H??r??2?r?01dh cos?H?13????2??rdh(r?tg??h) ??cos?0H?13????2???tg??h3dh ?cos?02???tg3H4??0.1?16?0.54?0.63???39.6Nm 4?cos?10?3?0.857?21-9．一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为若干当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为若干 [解] 在地球上静止时：
fx?fy?0；fz??g
自由下落时：
fx?fy?0；fz??g?g?0
第二章 流体静力学
2-1．一密闭盛水容器如图所示，U形测压计液面高于容器内液面h=，求容器液面的相对压强。
工程流体力学课后习题(第二版)答案
