第一章 静力学基础和物体的受力分析 练习题
一、填空题
1、理论力学的任务是研究物体作 的规律。
2、平衡是指 或 状态。
3、力是物体之间相互的 作用。
4、刚体是受力作用而 的物体。
5、刚体受到两个力作用而平衡的充分必要条件是 。
6、约束是指限制 的周围物体。
7、对刚体而言，力的三要素是 、 、 。
二、单项选择题
1、图示系统受力F 作用而平衡。欲使A 支座约束力的作用线与AB 成60o角，则斜面 的倾角α应为______________。
（A ） 0o （B ） 30o （C ） 45o （D ） 60o
题1图 题2图
2、如图所示的两个楔块A 、B 在m -m 处光滑接触，现在其两端沿轴线各加一个大小相 等、方向相反的力，则两个楔块的状态为 。
（A ）A 、B 都不平衡 （B ）A 平衡、B 不平衡 （C ）A 不平衡、B 平衡 （D ）A 、B 都平衡
3、三力平衡定理是 。
（A ）共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点 （B ）共面三力若平衡，必汇交于一点
（C ）三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。 （D ）此三个力必定互相平行
4、作用和反作用定律的适用范围是。
（A）只适用于刚体（B）只适用于变形体（C）只适用于处于平衡状态的物体（D）适用于任何物体三、作图题
作出下列系统中指定对象的受力图
1、杆AB
2、圆柱A
3、杆AB、整体
4、刚架AB
5、杆AB
6、整体
7、曲杆AB、曲杆BC、整体8、每个物体；整体
9、每个物体，整体10、每个物体；整体
11、杆AB、杆BC；整体12、杆AB、杆BC；整体
13、杆AC、杆CB、销钉C、整体
第二章 平面汇交力系与平面力偶系 练习题
一、填空题
1、研究平面汇交力系时, 采用两种方法, 即 法和 法。
2、平面汇交力系平衡的几何条件是 。
3、一个力F G
在某轴上的分力是 量、投影是 量。
4、合力投影定理在x 方向的表达式是 。
5、平面汇交力系的合力在任一轴上的投影，等于该力系中的各力在同一轴上投影的 。
6、同一平面内两力偶的等效条件是 。
7、力偶是 、 、且不共线的两个平行力组成的力系。
8、力偶在任一轴上投影的代数和恒等于 。
9、力偶无合力，不能用一个力等效替换，也不能用一个力与之 。 10、力偶可在作用平面内任意 ，也可向平行平面 。 11、只要不改变 ，可同时改变力的大小和力偶臂的长短，不改变它 的作用效果。
二、选择题
1、如图所示，带有不平行的两条矩形导槽的三角形平板上作用一个力偶M ，在槽内各有一个固连地面、可沿槽滑动的销钉E 和H ，不计摩擦，则
（A ）平板保持平衡状态
（B ）在力偶矩较小时，平板才能平衡
（C ）平板不可能保持平衡
（D ）条件不够，无法判断平衡与否
2、均质杆AB 长为L ，重为P ，用一绳索悬吊于光滑槽内，则杆在A 、B 处受到的约束 力的关系为 。 （A ）A B F F > （B ）A B F F < （C ）0A B F F == （D ）0A B F F =≠
C
H
3、已知杆AB 和CD 的自重不计，且在C 处光滑接触，若作用在AB 杆上的力偶的矩为m 1，则欲使系统保持，作用在CD 杆上的力偶的矩m 2的转向如图示，其矩值应为 。
（A ）21m m = （B ）214/3m m =
（C ）212m m =122m m = （D ）21/2m m =
（题3图） （题4图）
4、如图所示的三铰刚架，支座A 、B 处的约束力一定通过 。
（A ）C 点 （B ）D 点 （C ）E 点 （D ）F 点
三、计算题
1、不计杆重，求图示结构中AB 、AC 两杆所受的力。
2、不计杆重，求图示结构中支座A 、C 的约束力。
C
A
B
M
3、机构如图所示，设OA r =，在图示位置时，60?=D ，30θ=D 求机构在此位置平衡
时M 与P 的关系
4、求图示三铰刚架的支座约束力。
5、试用几何法求图示组合梁A 处的约束力
6、已知a 、?、F G ，求力F G
对A 点和B 点之矩。
A
B
7、已知10kN F =，20kN m m =?，2m a =，求该力系对A 点和B 点之矩
8、求分布力系q 对A 点、B 点和C 点之矩。
9、求力F G
对A 、B 两点的矩
a
3A
G a
B
q
第三章 平面任意力系 练习题
一、填空题
1、平面任意力系平衡的充要条件为：该力系的 和 同时为零。
2、超静定是指 多于 。
3、某平面任意力系向A 点简化，得主矢0R F =，主矩40kN m A M =?，若AB = 2m ，则该力系向B 点简化时，得主矢R F = ，主矩B M =________。
4、平面平行力系独立的平衡方程有 个，可解 个未知量的问题。
5、作用在刚体上A 点的力F G
，可以等效平移到刚体上任意点B ，但必须附加一个力偶，
此附加力偶的矩等于 。
6、平面任意力系向一点简化，需要将力系中的各力 到作用面内选定的一点上，该点称为 。
二、选择题
1、平面任意力系的平衡方程采用二矩式0A M =∑ 、0B M =∑、0x F =∑时，其限制条件为x 轴 。
（A ）不能平行于A 、B 连线 （B ）不能垂直于A 、B 连线 （C ）必须平行于A 、B 连线 （D ）必须垂直于A 、B 连线
2、如图所示，在刚体的四个点上各作用一个大小相等的力，则该力系的简化结果为 。
（A ）一个力 （B ）一个力和一个力偶 （C ）一个力偶 （D ）平衡
3、平面任意力系简化时若取不同的简化中心，则力系的主矢和主矩 _ 。 （A ）都会改变 （B ）主矢不会改变，主矩一般会改变 （C ）主矢会改变，主矩一般不改变 （D ）主矢、主矩都不会改变
三、计算题
1、求图示刚架中A 、B 处的约束力（设4P qa =）。
A
B
C D
2、求图示简支梁A 、B 处的约束力。
3、求图示外伸梁A 、B 处的约束力。
4、
设22M qa =，求图示悬臂梁固定端A 的约束力。
a
KNm
10D
m
2m 2m
2
5、已知5kN P =， 2.5kN m m =?，求图示刚架的支座约束力。
6、设2P qa =，求图示三铰拱A 、B 处的约束力。
q
1A m
7、图示结构由三根相同的直杆铰接而成，求A 端的约束力（设22M qa =）。
8、图示结构由直杆AC 及T 形杆BCD 铰接而成，已知50kN P =，100kN F =，2m L =，
60θ=D ，求A 、B 处的约束力。
q D
a
第四章 空间力系 练习题
一、填空题
1、对 物体而言，其重心与形心重合。
2、空间力偶系独立的平衡方程有 个。
3、空间两力偶等效的条件是 。
4、力对轴的矩是力使刚体 效果的度量，它是一个 量。
5、空间任意力系有 个独立的平衡方程。
6、如图所示的长方体，沿右侧面对角线AB 作用一力F ，则该力F 在三个坐标轴上的 投影分别为：x F = ，y F = ，
z F = 。
二、选择题
1、力在坐标轴上的投影及力在平面上的投影 。 （A ）均为代数量 （B ）均为矢量
（C ）前者为代数量，后者为矢量 （D ）前者为矢量，后者为代数量
2、空间平行力系的平衡方程可求的未知力最多为 。 （A ）六个 （B ）五个
（C ）四个 （D ）三个
3、图示为一空间平行力系，各力作用线平行于x 轴，则该力系的平衡方程为 。
（A ）0x m =∑，0y m =∑，0z m =∑ （B ）0x F =∑，0x m =∑，0z m =∑ （C ）0x F =∑，0y m =∑，0z m =∑ （D ）0x F =∑，0y F =∑，0y m =∑
4、下列叙述错误的是 。
（A ）对规则刚体而言，重心与形心一定重合 （B ）刚体的重心不一定在刚体上
（C ）对于不同的坐标系，刚体的重心坐标是不同的
（D ）对均质刚体而言，重心与形心一定重合 5、下面叙述中，错误的是 。
（A ）当力与轴平行时，力对该轴之矩为零。
（B ）当力与轴相交时，力对该轴之矩为零。 （C ）当力与轴共面时，力对该轴之矩为零。（D ）当力与轴垂直时，力对该轴之矩为零。
x
y
z
O
y
三、计算题
1、如图所示，沿长方体正面的对角线作用一个力F G
，求此力在三个坐标轴投影及对三个坐标轴之矩。
2、如图所示，边长为a 的正方体右侧面沿对角线作用一个力F G
，求此力在三个坐标轴上的投影及对三个坐标轴之矩。
3、如图所示的长方体的右侧面作用一矩为m的力偶，求此力偶在三个坐标轴上的投影及此力偶对三个坐标轴的矩。
4、在图所示起重机中，已知：AB=BC=AD=AE；点A，B，D 和E 等均为球铰链连接，如三角形ABC的投影为AF 线，AF与y 轴夹角为α。求铅直支柱和各斜杆的内力。
5、如图所示，3 脚圆桌的半径为r = 500 mm，重为P=600 N。圆桌的3 脚A，B 和C 形成一等边三角形。若在中线CD 上距圆心为a 的点M 处作用铅直力F =1500 N，求使圆桌不致翻倒的最大距离a。
6、求图示角钢的重心坐标
7、如图所示均质物体由半径为r 的圆柱体和半径为r 的半球体相结合组成。如均质体的重心位于半球体的大圆的中心点C ，求圆柱体的高。
y
第五章 摩 擦 练习题
一、填空题
1、滑动摩擦力的方向始终与 相反.
2、摩擦角是全约束力与公法线的 。
3、自锁现象是指：当 时，物体便一定平衡。
4、最大静摩擦力等于 和 的乘积。
5、摩擦角和静摩擦因数之间的关系为 。
6、考虑摩擦时，物体平衡的几何条件是 。
二、选择题
1、物体与斜面间的摩擦角为f ?，则物体在斜面上平衡的条件是 。 （A ）物体的重量足够大 （B ）f β?< （C ）加一个不等于零的水平力 （D ）f ?β>
2、如图物重为W = 60kN 拉力T =20kN ，静摩擦因数f = 0.5，动摩擦因数f ′= 0.4，则该物所受的摩擦力的大小为 。
（A ）25 kN （B ）20 kN
（C
） （D ）0
3、物块重50N W =， 在力Q 作用下静止如图， 物块与铅垂墙面间的静摩擦因数
2.0=s f 。若垂直于物块的压力300N Q =，则物块与墙面之间的摩擦力的大小为
____________ ____。
（A ） 60 N （B ） 50 N （C ） 10 N （D ） 40 N
4、如图所示，倾角为0
25=α的斜面上放置一重为P 的物块，如物块与斜面间的摩擦因数为3/3，则该物块的状态为 。
（A ）静止 （B ）临界平衡 （C ）滑动 （D ）无法判断
三、计算题
1、已知一物体重100N P =，用水平力500N F =压在一铅直表面上，如图所示，其摩擦系数为0.3s f =，问此时物块所受的摩擦力是多少？
2、如图所示匀质正方体重为W ，与水平面间的摩擦因数为s f ，求保持正方体平衡的力的最大值min P 。
3、鼓轮B
重为500N ，置于墙角，墙面光滑，轮与地面间的摩擦因数为0.25，鼓轮上用绳索悬挂重物A ，已知20cm R =、10cm r =，求鼓轮平衡时重物A 的最大重量。
4、如图所示，置于 V 型槽中的棒料上作用 1 力偶，力偶矩15N m M =?时，刚好能转动此棒料。已知棒料重力400N P =，直径0.25m D =，不计滚动摩阻。求棒料与V 形槽间的静摩擦因数S f 。
5、梯子AB 靠在墙上，其重力为200N P =，如图所示。梯长为l ，并与水平面交角60θ=D 。 已知接触面间的静摩擦因数均为0.25。今有一重力为650 N 的人沿梯向上爬，问人所能达到的最高点C 到点A 的距离S 应为多少？
6、平面曲柄连杆滑块机构如图所示。OA l =，在曲柄OA 上作用有矩为M 的力偶，OA 水平。连杆AB 与铅垂线的夹角为θ，滑块与水平面之间的摩擦因数为S f ，不计重力，且tan S f θ>。求机构在图示位置保持平衡时F 力的值
7、尖劈顶重装置如图所示。在块B上受力P的作用。块A与B间的摩擦因数为
f（其他有滚珠处表示光滑）。如不计块A和B的重力，求使系统保持平衡S
的力F的值。
1-1 某海洋客船船长L=155m ，船宽B=，吃水d =,排水体积▽=10900m 3，中横剖面面积A M =115m 2，水线面面积A W =1980m 2，试求： （1）方形系数C B ；（2）纵向菱形系数C P ；（3）水线面系数C WP ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向菱形系数C VP 。 解：（1）550.01 .7*0.18*15510900 ==???=d B L C B （2）612.0155*11510900 ==??=L A C M P （3）710.0155*0.181980 ==?=L B A C W WP （4）900.01 .7*0.18115 ==?=d B A C M M （5）775.01 .7*198010900 ==??= d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3，主尺度比为：长宽比L/B=, 宽度吃水比B/d=，船型系数为：C M =，C P =，C VP =，试求：（1）船长L;（2）船宽B ；（3）吃水d ；（4）水线面系数C WP ；（5）方形系数C B ；（6）水线面面积A W 。 解： C B = C P* C M =*= 762.0780 .0594 .0=== VP B WP C C C d B L C B ??? = 又因为 所以：B= L== d=B/= 762.0=WP C C B = 06.187467 .6*780.09750==??= d C A VP W m 2
1-10 设一艘船的某一水线方程为：()?? ? ???-±=225.012L x B y 其中：船长L=60m ，船宽B=，利用下列各种方法计算水线面积： （1） 梯形法（10等分）； （2） 辛氏法（10等分） （3） 定积分，并以定积分计算数值为标准，求出其他两种方法的相对误差。 解：()?? ????-±=225.012L x B y 中的“+”表示左舷半宽值，“-”表示右舷半宽值。因此船首尾部对称，故可只画出左舷首部的1/4水线面进行计算。 则：?? ????-=90012.42x y ， 将左舷首部分为10等分，则l =30/10=3.0m 。 梯形法：总和∑y i =，修正值(y 0+y 10)/2=，修正后∑`= 辛氏法：面积函数总和∑=
第一章静力学的基本概念和公理 一，填空题 1，力对物体的作用效果取决于力的，，，这三者称为力的三要素。力的外效应是指力使物体的发生改变，力的内效应是指力使物体的 发生改变。 力是物体间的相互作用，它可以使物体的_____________发生改变，或使物体产生___________。 2，物体的平衡是指物体相对于地球保持或状态。 3，在力的作用下和都保持不变的的物体称为刚体。 4，对物体的运动或运动趋势起限制作用的各种装置称为。 5，常见的铰链约束有和。 约束反力恒与约束所能限制的物体运动（趋势）方向。 6，刚体受到两个力作用而平衡，其充要条件是这两个力的大小， 作用线。 7，作用力和反作用力是两个物体间的相互作用力，它们一定，，分别作用在。 作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而_______________力对刚体的作用效果.所以,在静力学中,力是________________的矢量. 9力对物体的作用效果一般分为__________效应和___________效应. 10对非自由体的运动所预加的限制条件为_____________;约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向_____________;约束反力由_____力引起,且随_______________力的改变而改变. 9柔性约束对物体只有沿_________的___________力。 10，铰链约束分为_________和_________。 11，光滑面约束力必过_________沿_________并指向______________的物体。 12，活动铰链的约束反力必通过___________并与___________相垂直。 表示一个力对物体转动效果的度量称为_________，其数学表达式为_________。 14、力偶是指______________________________________________________。 15，力偶对物体的转动效应取决于_______________、________________、 _______________三要素。 力偶对其作用平面内任何一点这矩恒等于它的_________，而与_________位置选择无关。20、平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的__________________；平面力偶平衡的充要条件是___________________。 二，判断题：（判断正误并在括号内填√或×） 1，力的三要素中只要有一个要素不改变，则力对物体的作用效果就不变。（） 2，刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变。（） 3，如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。( ) 4，作用在同一物体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是: 这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。( ) 5，静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。( ) 6，静力学公理中,作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。( ) 静置在桌面上的粉笔盒，重量为G。桌面对粉笔盒的支持力N=G，说明G和N是一对作用力与反作用力。
静力学测试题 1、如图1所示，水平梁AB 用斜杆CD 支撑，A 、C 、D 三处均为光滑铰链连接。均质梁重1P 其上放置一重为2P 的电动机。如不计杆CD 的自重，试分别画出杆CD 和梁AB （包括电动机）的受力图。 图1 图2 2、如图2所示的三铰拱桥，由左、右两拱铰接而成。设各拱自重不计，在拱AC 上作用有载荷P 。试分别画出拱AC 和CB 的受力图。 3、画出下列各图中物体AB 的受力图。物体自重不计，所有接触处均为光滑接触。 图3 4、悬臂梁如图4所示，梁上作用有均布载荷q ，在B 端作用有集中力F ＝ql 和力偶为M ＝ql 2，梁长度为2l ， q 和l 已知（力的单位为N ，长度单位为m ）。求固定端的约束反力。 图4 图5 5、组合梁由AC 和CE 用铰链连接，载荷及支承情况如图5所示，已知：l ＝8 m ，F ＝5 kN,均布载荷集度q ＝2.5 kN/m ,力偶的矩M ＝5 kN·m 。求支座A 、B 、E 及中间铰C 的反力。 6、铆接薄钢板在孔心A 、B 和C 处受三力作用如图6，已知P 1=100N 沿铅垂方向，P 2=50N 沿AB 方向，P 3=50N 沿水平方向；求该力系的合成结果。 图6
7、图7所示简支梁受集中荷载P=20kN ，求图示两种情况下支座A 、B 的约束反力。 （a ） （b ） 图7 8、求图8所示平面力偶系的合成结果，其中：1 23200N, 200N, 480N F F F ===。图中长度单位为m 。 图8 图9 9、如图9所示平面桁架，各杆的长度均为1m ，载荷P 1 =100kN ，P 2 = 70kN 。求杆件1、2 、3的内力。 10、试求图10所示振动沉桩器中的偏心块的重心。已知:R100mm,r=l7mm,。b=13mm 。 图10 图11 11、已知N 1501 =F ，N 2002=F ，N 3003=F ，N 200'==F F 。如图11所示，求力系向点O 的简化结果，并求 力系合力的大小及其与原点O 的距离d 。 12、如图12，已知：F1 =40N, F2 = 80N, F3 = 40N, F4 = 110N ，单位尺寸：mm, M=2000N ?mm 。求：该平面任意力系向O 点的简化结果。 图12 图13 13、已知T 字形钢截面尺寸如图13所示，求截面的形心？
中国石油大学（华东）流体静力学实验报告 实验日期：成绩： 班级：石工09-8 学号：09021374 姓名：李陆伟教师：王连英同组者：李凯蒋光磊 实验一、流体静力学实验 一、实验目的 1.掌握用液式测压及测量流体静压强的技能。 2.验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头，压力水头和测压管水头的理解。 3.观察真空度（负压）的生产过程，进一步加深对真空度的理解。 4.测量油的相对密度。 5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图1-1所示。 1. 测压管； 2. 代表吃的测压管； 3. 连通管； 4. 通气阀； 5. 加压打气球； 6. 真空测压管； 7. 截止阀；8. U型测压管；9. 油柱； 10. 水柱；11. 减压放水阀 图1-1 流体静力学实验装置图
三、实验原理 1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。 形式一： z+p/r=const (1-1-1a) 形式二： P=po+rh (1-1-1b) 式中z－测点在基准面上的位置高度； P－测点的静水压强（用相对压强表示，以下同）； Po－水箱中液面的表面压强； r－液体的重度； h－测点的液体深度； 2.有密度测量原理。 当U型管中水面与油水界面齐平（见图1-1-2），取油水界面为等压面时，有：Po1=rwh1=roH 另当U型管中水面与油面齐平（见图1-1-3），取油水界面为等压面时，有：Po2+rwH=roH (1-1-2) 即 Po2=-rwh2=roH-rwH (1-1-3) 由式（1-1-2），式（1-1-3）两式联立可解得： H=h1+h2 代入式（1-1-2）可得油的相对密度do为： do=ro/rw=h1/(h1+h2) (1-1-4) 根据式（1-1-4），可以用仪器直接测得do。 图1-2 图1-3
第三章 部分习题解答 3-10 AB ,AC 和DE 三杆连接如图所示。杆DE 上有一插销H 套在杆AC 的导槽内。试求在水平杆DE 的一端有一铅垂力F 作用时，杆AB 所受的力。设DE BC HE DH DB AD ===,,，杆重不计。 解： 假设杆AB ，DE 长为2a 。取整体为研究对象，受力如右图所示，列平衡方程： ∑=0C M 02=?a F By 0=By F 取杆DE 为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0H M 0=?-?a F a F Dy F F Dy = ∑=0B M 02=?-?a F a F Dx F F Dx 2= 取杆AB 为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0y F 0=++By Dy Ay F F F F F Ay -=(与假设方向相反) ∑=0A M 02=?+?a F a F Bx Dx F F Bx -=(与假设方向相反) ∑=0B M 02=?-?-a F a F Dx Ax F F Ax -=(与假设方向相反) 3-12AD AC AB ,,和BC 四杆连接如图所示。在水平杆AB 上作用有铅垂向下的力F 。接触面和各铰链均为光滑的，杆重不计，试求证不论力F 的位置如何，杆AC 总是受到大小等于F 的压力。 解： 取整体为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0C M 0=?-?x F b F D F b x F D = F C F C y F D F Cx F Cy F Bx F By F Dx F Dy F Hy F Bx F By F Dy F Dx F Ax F Ay
取杆AB 为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0A M 0=?-?x F b F B F b x F B = 杆AB 为二力杆，假设其受压。取杆AB 和AD 构成的组合体为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0E M 02 )2(2)(=?--?+?+b F x b F b F F AC D B 解得F F AC =，命题得证。 注意：销钉A 和C 联接三个物体。 3-14两块相同的长方板由铰链C 彼此相连接，且由铰链A 及B 固定，如图所示，在每一平板内都作用一力偶矩为M 的力偶。如b a >，忽略板重，试求铰链支座A 及B 的约束力。 解： 取整体为研究对象，由于平衡条件可知该力系对任一点之矩为零，因此有： ∑=0A M 0)(=+-M M F M B A 即B F 必过A 点，同理可得A F 必过B 点。也就是A F 和 B F 是大小相等，方向相反且共线的一对力，如图所示。 取板AC 为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0C M 045cos 45sin 00=-?-?M b F a F A A 解得：b a M F A -=2(方向如图所示) 3-20如图所示结构由横梁BC AB ,和三根支承杆组成，载荷及尺寸如图所示。试求A 处的约束力及杆1，2，3所受的力。 解： 支撑杆1，2，3为二力杆，假设各杆均受压。选梁BC 为研究对象，受力如图所示。其中均布载荷可以向梁的中点简化为一个集中力，大小为2qa ，作用在BC 杆中点。列平衡方程： F ABx F ABy F B F Ex F Ey F AC F B F A F B F Cx F Cy F Bx F By F 3
静力学习题 一． 填空题（40分，每题4分。请将简要答案填入划线内） 1．图示系统只受F 作用而平衡。欲使A 支座约束力的作用线与AB 成?30角，则 斜面的倾角θ 应为 。 2．物A 重100kN ，物B 重25kN ，A 物与地面 的静摩擦因数为0.2，滑轮处摩擦不计。则物体 A 与地面间的摩擦力为 。 3．正六面体三边长分别为4,4,23（单位 m ）；沿AB 联线方向作用了一个力F （单 位kN ），其大小为F ，则该力对x 轴的力矩 为 ； 对z 轴的力矩为 。 4．在图示桁架中，已知F 、a ，则：杆1内 力之大小为 ；杆2内力之大小 为 ；杆3内力之大小 为 。 5．图示结构受矩为M =10m kN ?的力偶作 用。若a =1m ，各杆自重不计。则固定铰支 座D 的约束力的大小为 。 一．填空题（40分，每题4分。请将简要答案填入划线内） 1．杆AB 以铰链A 及弯杆BC 支持，杆AB 上作用一力偶，其力偶矩大小为M ，不计 各杆自重，则A 支座反力的大小 为 。
2．若F =50kN ，P =10kN ，墙与物体间的 静摩擦因数f s =0.3，则摩擦力 为 。 3．已知一正方体，各边长为a ，沿对角线 BH 作用一力F ，则该力在x 1轴上的投影 为 ，对z 轴的矩 为 。 4．图示简支桁架，已知力F 1、F 2和 长度a 。则杆1内力的大小 为 ；杆2内力的大小 为 ；杆3内力的大小 为 。 二．填空题（40分，每题4分。请将简要答案填入划线内） 1.平面系统受力偶矩为m kN 10?=M 的力偶作用，不计各 杆自重，则A 支座反力的大小为为 kN 。 2．物A ，B 分别重P 1=1kN ，P 2=0.5kN ，A 与B 以及A 与地面间的摩擦因数均为f s =0.2，A ，B 通过滑轮C 用一绳连接，滑轮处摩擦不计。今 在A 物块上作用一水平力F ，则能拉动物体A 时该力应大于 。 3．图示悬臂桁架中，内力为零的杆有 。
静力学基础 一、判断题 1.外力偶作用的刚结点处，各杆端弯矩的代数和为零。（× ） 2.刚体是指在外力的作用下大小和形状不变的物体。（√ ） 3.在刚体上加上（或减）一个任意力，对刚体的作用效应不会改变。（× ） 4.一对等值、反向，作用线平行且不共线的力组成的力称为力偶。（√ ） 5.固定端约束的反力为一个力和一个力偶。（× ） 6.力的可传性原理和加减平衡力系公理只适用于刚体。（√ ） 7.在同一平面内作用线汇交于一点的三个力构成的力系必定平衡。（× ） 8.力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。（√ ） 9.表示物体受力情况全貌的简图叫受力图。（√ ） 10.图1中F对 O点之矩为m0 (F) = FL 。（× ） 图 1 二、选择题 1. 下列说法正确的是（ C ） A、工程力学中我们把所有的物体都抽象化为变形体。 B、在工程力学中我们把所有的物体都抽象化为刚体。 C、稳定性是指结构或构件保持原有平衡状态。 D、工程力学是在塑性范围内，大变形情况下研究其承截能力。 2.下列说法不正确的是（ A ） A、力偶在任何坐标轴上的投形恒为零。 B、力可以平移到刚体内的任意一点。 C、力使物体绕某一点转动的效应取决于力的大小和力作用线到该点的垂直距离。 D、力系的合力在某一轴上的投形等于各分力在同一轴上投形的代数和。 3.依据力的可传性原理，下列说法正确的是（ D ） A、力可以沿作用线移动到物体内的任意一点。 B、力可以沿作用线移动到任何一点。 C、力不可以沿作用线移动。 D、力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点。 4.两直角刚杆AC、CB支承如图，在铰C处受力F作用，则A、B两处约束力与ｘ轴正向所成的夹角α、β分别为:
《流体力学与水泵实验》实验报告 开课实验室：重庆大学第二实验楼A栋流体力学实验室年月日 教师签名： 年月曰 、实验目的 1、验证静力学的基本方程 2、学会使用测压管与 U形测压计的量测技能 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量 二、实验原理 流体静压强具有两个基本特性： 静压强的方向垂直并指向受压面；静止流体中任一点的静压强大小与其作用面的方位无关，只与 该点位置有关。 ⑴静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等，即： Z+p/ P g=c 在重力作用下，静止流体中任一点的静压强P也可以表示为： P=P o+ p gh 上式表示，静止液体中，任意点的静压强p随淹没深度h按线性规律变化。 (2)等压面连续的同种介质中，静压强值相等的个点组成的面称为等压面。 (3)绝对压强与相对压强 绝对压强与相对压强的关系为: P=Pabs-Pa
三、使用仪器、材料 使用仪器：盛会密闭容器、连通管、测压管、U形测压管、真空测压管、通气阀、截止阀、加压打气球、减压阀等 使用材料：油、水 四、实验步骤 (1)熟悉一起的结构和使用方法，包括以下内容。 阀门的开启与关闭，加压，减压，检查仪器密闭状况 (2)记录仪器编号及各点标高，确定测试准面。 仪器编号: 测点标高: A B、C点相对于带Z标尺测压管2的零点高程(为仪器铭牌标注) ▽ A= 2.1 cm ▽ B= -2.9 cm , ▽ C= -5.9 cm 测点位能: 以容器C点所在的水平面为基准面，单位重量流体具有的位置势能为: Z A= 8 cm, Z B= 3 cm, Z C= 0 cm -3 水的容重：丫 = 9.807 X 10 N /cm3 ⑶ 测量各点静压强 ①关闭阀11,开启通气阀6，此时p o=O。记录水箱液面标高▽0和测管2液面标高^ 2， ②关闭通气阀6和截止阀8,捏压加压打气球 7,加压使p o>O,测记▽ 0 及 2 (加压三次) ③关闭通气阀6和截止阀8,开启减压放水阀11,使p o
1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图 1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图
1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图 1-5a 1-5b
1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。试求二力F 1和F 2之间的关系。 解：杆AB ，BC ，CD 为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法) 假设各杆受压，分别选取销钉B 和C 为研究对象，受力如图所示： 由共点力系平衡方程，对B 点有： ∑=0x F 045cos 0 2=-BC F F 对C 点有： ∑=0x F 030cos 0 1=-F F BC 解以上二个方程可得：2 2163.13 62F F F ==
解法2(几何法) 分别选取销钉B 和C 为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B 和 C 点上的力构成封闭的力多边形，如图所示。 对B 点由几何关系可知：0245cos BC F F = 对C 点由几何关系可知： 0130cos F F BC = 解以上两式可得：2163.1F F = 2-3 在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆AB 上作用有主动力偶M 。试求A 和C 点处的约束力。 解：BC 为二力杆(受力如图所示)，故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。曲杆AB 受到主动力偶M 的作用，A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。AB 受力如图所示，由力偶系作用下刚体的平衡方程有（设力偶逆时针为正）： 0=∑M 0)45sin(100=-+??M a F A θ a M F A 354.0= 其中：31 tan =θ 。对BC 杆有：a M F F F A B C 354.0=== A ，C 两点约束力的方向如图所示。 2-4 F F
一、实验目的 1.掌握用液式测压计测量流体静压强的技能。 2.验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理解。 3.观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解。 4.测定油的相对密度。 5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图1-1所示。 图1-1 流体静力学实验装置图 1. 测压管 ； 2. 带标尺的测压管 ； 3. 连通管 ； 4. 通气阀 ； 5. 加压打气球 ； 6. 真空测压管 ； 7. 截止阀 ； 8. U 型测压管 ； 9. 油柱 ； 10. 水柱 ；11. 减压放水阀 说明： （1）所有测压管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准。 （2）仪器铭牌所注B ?，C ?，D ?系测点B ，C ，D 的标高。若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则B ?，C ?，D ?亦成为C z ，C z ，D z 。 (3) 本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。
三、实验原理 1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。 形式一： p z γ +=const （1-1-1a ） 形式二： P=P 。+γ （1-1-1b ） 式中 z---测点在基准面以上的位置高度； P —测点的静水压强（用相对压强表示，一下同）； P 。--水箱中液面的表面压强； γ--液体的重度； h —测点的液体深度； 2.油密度测量原理。 当u 形管中水面与油水界面齐平（见图1-1-2），取油水界面为等压面时，有： P01=w γ=0γH (1-1-2) 另当U 形管中水面与油面平齐（见图1-1-3），取油水界面为等压面时，有： P02+W γH=0γH 即 P02=-w γh2=0γH-W γH (1-1-3) 图1-2 图1-3 四、实验要求 1．记录有关常数 实验装置编号No. 12 各测点的标尺读数为： B ?= 2.1 -210m ?； C ?= -2.9 -210m ?； D ?= -5.9 -210m ?； 基准面选在 测压管的0刻度线处 ； C z = -2.3 -210m ?； D z = -5.9 -210m ?； 2．分别求出各次测量时，A 、B 、C 、D 点的压强，并选择一基准验证同一
Exercise Statics of the Ship 响砂山月牙泉 第一章复习思考题 1．船舶静力学研究哪些容？ 2．在船舶静力学计算中，坐标系统是怎样选取的？3．作图说明船体的主尺度是怎样定义的？其尺度比的 主要物理意义如何？ 4．作图说明船形系数是怎样定义的？其物理意义如 何？试举一例说明其间的关系。 5．对船体近似计算方法有何要求？试说明船舶静力学 计算中常用的近似计算法有哪几种？其基本原理、适用围以及它们的优缺点。 复习思考题 6．提高数值积分精确度的办法有哪些？并作图说明梯 形法、辛浦生法对曲线端点曲率变化较大时如何处理？以求面积为例，写出其数值积分公式。 7．分别写出按梯形法，辛浦拉法计算水线面面积的积 分公式，以及它们的数值积分公式和表格计算方法。(5,8,-1) 法、(3,10,-1)法的适用围。 8．写出计算水线面面积的漂心位置和水线面面积对x 轴y轴的惯性矩的积分公式。并应用求面积的原理写出其数值积分公式和表格计算方法。 复习思考题 9．如何应用乞贝雪夫法？试以九个乞贝雪夫坐标，写出求船舶排水体积的具体步骤。 10．说明积分曲线、重积分曲线与原曲线的关系．并以水线面面积曲线为例说明积分曲线、重积分曲线的应用。Exercise 1-1 已知: L=155m,B=18m,d=7.1m,V=10900m 3 ,Am=115m 2 , Aw=1980m 2 求：Cb=V/LBd=10900/(155*18*7.1)=0.550 Cp=V/Lam=10900/(155*115)=0.62 Cw=Aw/BL=19800/(18*155)=0.710 Cm=Am/Bd=115/(18*7.1)=0.900 Cvp=V/Awd=10900/(1980*7.1)=0.775 某海洋客船L=155m，B=18m，d=7.1m，V=10900m3，Am=115m 2
单项选择题 1、静力学中一般将被研究的物体看作是刚体，那么一物体是否能被看作是刚体，取决于。 （A）物体变形是否微小；（B）物体不变形； （C）物体是否坚硬；（D）研究是否需要考虑物体的变形。 2、下列说法正确的是（） （A）处于平衡状态的物体可视为刚体；（B）变形微小的物体可视为刚体； （C）在任何情况下，任意两点的距离保持不变的物体为刚体。 3．作用和反作用定律的适用范围是。 （A）只适用于刚体；（B）只适用于变形体 （C）只适用于处于平衡状态的物体；（D）适用于任何物体 4、下列说法正确的是（） （A）凡是合力都比分力大；（B）只有力才可以应用平行四边形法则合成；（C）凡是矢量都可以应用平行四边形法则合成。 5．力的可传性原理。 （A）适用于刚体；（B）适用于刚体和弹性体； （C）适用于所有物体；（D）只适用于平衡的刚体 6．三力平衡汇交定理是。 （A）共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； （B）共面三力若平衡，必汇交于一点； （C）三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡； （D）此三个力必定互相平行。 7、平面力系简化最终结果可能情况是。 （A）力、力偶或平衡；（B）力或平衡； （C）力偶或平衡；（D）力、力偶、力螺旋或平衡。
8、若刚体上作用一平面力系，力多边形自行封闭，则该刚体 。 （A ）一定平衡； （B ）一定不平衡； （C ）不能确定。 9．如图所示，在刚体上的四个点上各作用一个大小相等的力，则该力系的简化结果为 。 （A ）一个力； （B ）一个力和一个力偶； （C ）一个力偶； （D ）平衡。 10、如图作用在同一平面内的四个力构成封闭的力多边形，下列说法正确的是（ ） （A ）由于力多边形封闭，因此刚体一定平衡； （B ）仅由此力多边形无法判断刚体是否平衡； （C ）若力多边形中各个力矢沿顺时针方向连成一周， 因此必合成为一顺时针的力偶，故刚体一定不平衡。 11、下列说法正确的是（ ） （A ）凡是力偶都不能用一力来平衡； （B ）凡是力偶都能与一力平衡； （C ）力偶有时能与一力来平衡。 12．如图所示的两个楔块A 、B 在m-m 处光滑接触，现在其两端沿轴线各加一个大 小相等、方向相反的力，则两个楔块的状态为 A 。 （A ）A 、B 都不平衡； （B ）A 平衡、B 不平衡； （C ）A 不平衡、B 平衡； （D ）A 、B 都平衡。 13．在刚体上作用3个大小相等的力，其力三角形如图所示，则该力系的简化结果 。 （A ）必为一个力； （B ）必为一个力和一个力偶； （C ）必为一个力偶； （D ）可能平衡或简化为一力偶。 B C F 1 F 2 F 3 A A B C D 第10题图
水力学实验报告 实验一流体静力学实验 实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验四毕托管测速实验 实验五雷诺实验 实验六文丘里流量计实验 实验七沿程水头损失实验 实验八局部阻力实验 实验一流体静力学实验 实验原理 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 或 (1.1) 式中：z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。 另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 实验分析与讨论
1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有 (h、d单位为mm)
第一章 静力学基础 一． 填空题 1．理论力学的任务是研究物体作 的规律 2．平衡是指 . 3．力是物体之间 作用，这种作用使物体的 或 发生改变。 4．刚体是受力作用而 的物体。 5．刚体受到两个力作用而平衡的充分必要条件是 。 6．约束是指限制 的周围物体。 7．对刚体而言，力的三要素是 、 、 。 8．二力平衡原理适用于 。 9．在光滑圆柱形铰链约束中，如接触点不能确定，可用通过 的一对正交分力表示。 10．对刚体而言，力是 矢量。 二． 单项选择题 1. 图示系统受力F 作用而平衡。欲使A 支座约束力的作用线与AB 成60o角， 则斜面的倾角α应为______________。 （A ） 0o （B ） 30o （C ） 45o （D ） 60o 2．如图所示的两个楔块A 、B 在m-m 处光滑接触，现在其两端沿轴线各加一个大 小相等、方向相反的力，则两个楔块的状态为 。 （A ）A 、B 都不平衡 （B ）A 平衡、B 不平衡 （C ）A 不平衡、B 平衡 （D ）A 、B 都平衡 m
3．三力平衡定理是 。 （A ）共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点 （B ）共面三力若平衡，必汇交于一点 （C ）三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。 （D ）此三个力必定互相平行 4．作用和反作用定律的适用范围是 。 （A ） 只适用于刚体 （B ） 只适用于变形体 （C ） 只适用于处于平衡状态的物体 （D ） 适用于任何物体 5．一物体是否被看作刚体，取决于 。 （A ） 变形是否微小 （B ） 变形不起决定因素 （C ） 物体是否坚硬 （D ） 是否研究物体的变形 6．力的可传性原理 。 （A ） 适用于刚体 （B ） 适用于刚体和弹性体 （C ） 适用于所有物体 （D ）只适用于平衡的刚体 第一章 平面汇交力系与平面力偶系 一、填空题 1．平面汇交力系平衡的几何条件是 。 2．同一平面内两力偶的等效条件是 。 3．研究平面汇交力系时, 采用两种方法, 即 和 。 4．平面汇交力系的合力= F R 。 5．一个力F 在某轴上的分力是 量、投影是 量。 6．合力投影定理在x 方向的表达式是 。 7．已知力F 与x 轴正向的夹角900 < < ? ，则= F x 。 8．运用平衡方程求得的约束力结果为负时，说明 。
第三章 初稳性 习题解 3-3 某巡洋舰的排水量△=10200t ，船长L=200m ，当尾倾为1.3m 时，水线面面积的纵向惯性矩I L =420*104m 4，重心的纵向坐标x G =-4.23m ，浮心的纵向坐标x B =-4.25m ，水的重量密度3/025.1m t =ω。 3-13 某船长L=100m ，首吃水d F =4.2m ，尾吃水d A =4.8m ，每厘米吃水吨数TPC=80t/cm ，每厘米纵倾力矩MTC=75tm ，漂心纵向坐标x F =4.0m 。今在船上装载120t 的货物。问货物装在何处才能使船的首吃水和尾吃水相等。 解：按题意要求最终的首尾吃水应相等，即'='A F d d 设货物应装在(x,y,z)处，则装货后首尾吃水应满足： A A F F d d d d d d δδδδ++=++，即A A F F d d d d δδ+=+ （1）
??? ??????? ??+-=??? ??-=θδθδtg x L d tg x L d F A F F 22 （2） () L F GM x x P tg ??-=θ （3） L GM MTC L 100??= M T C L GM L ?=??∴100 （4） 将式（2）、（3）、（4）代入式（1）中得： ()()MTC L x x P x L d MTC L x x P x L d F F A F F F ?-??? ??+-=?-??? ??-+10021002 代入数值得： ()()75*100*1000.4*1200.420.1008.475*100*1000.4*1200.420.1002.4-?? ? ??+-=-??? ??-+x x 解得： x=41.5m 答：应将货物放在（41.5，0，z ）处。 3-14 已知某长方形船的船长L=100m ，船宽B=12m ，吃水d =6m ，重心垂向坐标z G =3.6m ，该船的中纵剖面两边各有一淡水舱，其尺度为：长l =10m ，宽b=6m ，深a=4m 。在初始状态两舱都装满了淡水。试求：（1）在一个舱内的水耗去一半时船的横倾角； （2）如果消去横倾，那们船上x=8m ，y=-4m 处的60t 货物应移至何处？ 解：
静力学 1.力是物体间的相互作用，其结果使物体的动态和形 态发生变化（包括变形）。 2.力系就是作用在物体上的一群力。 3.在一般工程问题中，物体平衡是指相对地球处于静止或匀速 直线运动状态。 4.力对物体作用的效果取决于力的三要素：力的大小、力的方向和力的作用 点，力是个矢量。 5.作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上 6.在任一力系中加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。 7.平面汇交力系可以合成为 1 个合力，其结果有 2 种可能情况， 即合力等于零或合力不等于零。 8.物体的受力图是表示研究对象所受的主动力和约束反力的简图。 9.平面汇交力系的合力其作用线通过力系的汇交点，其大小和方向 可用力多边形的封闭边表示。 10.平面汇交力系，有两个独立的平衡方程，可求解两个 未知量。 11.力在正交坐标轴上的投影的大小与力沿这两个轴的分力的大小相 等；力在不相互垂直的两个轴上的投影的大小与力沿这两个轴的分力的大小不相等。 12.作用在刚体上的两个力F A、F B，若满足F A=－F B的条件，则该两力可能是一对平衡力 或一个力偶。
13.平面力偶系有 1 个独立的平衡方程；平面平行力系有 2 个 独立的平衡方程。 14.力偶在任一轴上的投影恒等于零，力偶对其作用面内任一点的矩等于力偶矩，而 与矩心的位置无关。 15.平面任意力系二力矩式平衡方程的限制条件是二矩心不能与投影轴相垂 直。 16.平面任意力系向作用平面内指定点简化的结果，可能有 4 种情 况，这些情况是：1）主矢等于零，主矩等于零，这是平衡情况；2）主矢等于零，主矩不等于零，这是力系简化为合力偶情况；3）主矢不等于零，主矩等于零，这是力系简化为合力情况；4）主矢不等于零，主矩不等于零，这是力系可以再简化为合力情况。 17.平面任意力系向作用平面内指定点简化的结果，可能有 4 种情 况，这些情况是：1）主矢等于零，主矩等于零，这是平衡情 况；2）主矢等于零，主矩不等于零，这 是力系简化为合力偶情况；3）主矢不等于零，主矩等于零，这是力系简化为合力情况；4）主矢不等于零，主矩不等于零，这是力系可以再简化为合力情况。 18.平面力偶等效的充分与必要条件是力偶矩相等。 19.由等值、反向、不共线的两平行力所组成的力系，称为力偶。它对刚体仅产生转 动效应，并用力偶矩来度量。 20.平面内一非平衡共点力系和一非平衡力偶系最后可能的合成结果是一合力。 21.两个相接触的物体有相对滑动或相对 滑动趋势时，其接触处有阻碍其滑动的作用，这种阻碍作用称为滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与相对滑动或相对滑动趋 势相反。
《流体力学》实验报告 开课实验室：年月日 学院年级、专业、班姓名成绩 课程名称流体力学实验 实验项目 名称 流体静力学实验 指导教 师 教师 评语教师签名： 年月日 一、实验目的 1、验证静力学的基本方程； 2、学会使用测压管与U形测压计的量测技能； 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象； 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。 二、实验原理 流体的最大特点是具有易动性，在任何微小的剪切力作用下都会发生变形，变形必将引起质点的相对运动，破坏流体的平衡。因此，流体处于静止或处于相对静止时，流体内部质点之间只体现出压应力作用，切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面，静压强大小与其作用面的方位无关，只与该点位置有关。 1、静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等，即：z + p /ρg=c 在重力作用下， 静止流体中任一点的静压强p也可以写成：p=p + ρg h 2、等压面连续的同种介质中，静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时， 静止液体中，位于同一淹没密度的各点的静压强相等，因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时，流体做等加速直线运动，等压面为一斜面；若流体做等角速度旋转运动，等压面为旋转抛物面。 3、绝对压强与相对压强流体压强的测量和标定有俩种不同的基准，一种以完全真空时绝对压强 为基准来计量的压强，一种以当地大气压强为基准来计量的压强。
三、使用仪器、材料 使用仪器：盛水密闭容器、连通管、U 形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加 压打气球、减压阀 材 料：水、油 四、实验步骤 1、熟悉一起的构成及其使用方法； 2、记录仪器编号及各点标高，确立测试基准面； 测点标高a ?=1.60CM b ?=-3.40CM c ? =-6.40CM 测点位能a Z =8.00CM b Z = 3.00CM c Z =0.00CM 水的容重为a=0.0098N/cm 3 3、测量各点静压强：关闭阀11，开启通气阀6，0p =0，记录水箱液面标高0?和测管2液面标高2?（此时0?=2?）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使0p > 0，测记0?及2?（加压3次）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使0p < 0（减压3次，要求其中一次，2?< 3?），测记0?及2?。 4、测定油容量 （1）开启通气阀6，使0p =0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，加压打气球7，使0p > 0，并使U 形测压管中的油水界面略高于水面，然后微调加压打气球首部的微调螺母，使U 形测压管中的油水界面齐平水面，测记0?及2?，取平均值，计算 0?-2?=H 1。设油的容重为r ，为油的高度h 。由等压面原理得：01p =a H=r h （1.4） a 为水的容重 （2）开启通气阀6，使0p =0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，开启放水阀11减压，使U 形管中的水面与油面齐平，测记0?及2?，取平均值，计算0?-2?=H 2。得：02p =-a H 2=(r-a)h （1.5） a 为水的容重 式（1.4）除以式（1.5），整理得：H 1/ H 2=r/(a-r) r= H 1a/( H 1+ H 2)
流体静力学实验报告石油 大学 Final approval draft on November 22, 2020
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者： 实验一、流体静力学实验 一、实验目的： 填空 1．掌握用液式测压计测量 流体静压强 的技能； 2．验证不可压缩流体 静力学基本方程 ，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理 解； 3. 观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对 真空度 的理解； 4．测定 油 的相对密度； 5．通过对诸多 流体静力学现象 的实验分析，进一步提高解决 静力学实际问题 的能力。 二、实验装置 1、在图1-1-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称 本实验的装置如图所示。 1. 测压管 ； 2. 带标尺的测压管； 3. 连通管 ； 4. 通气阀 ； 5. 加压打起球 ； 6. 真空测压管 ； 7. 截止阀 ； 8. U 形测压管 ； 9. 油柱 ； 10. 水柱 ；11. 减压放水阀 图1-1-1 流体静力学实验装置图 2、说明 1．所有测管液面标高均以 标尺（测压管2） 零读数为基准； 2．仪器铭牌所注B ?、C ?、D ?系测点B 、C 、D 标高；若同时取标尺零点作为 静力学基本方程 的基准，则B ?、C ?、D ?亦为B z 、C z 、D z ； 3．本仪器中所有阀门旋柄 以顺 管轴线为开。 三、实验原理 在横线上正确写出以下公式 1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 形式之一： z+p/γ=const （1-1-1a ） 形式之二： h p p γ+=0 （1-1b ） 式中 z ——被测点在基准面以上的位置高度；