思考题
5-l 图5-17中三个容器的底面积相同，液面高度相同，容器底面受到的压力是否相同?它们对台面的压力是否相同?
答：因为液面高度相同，所以容器底面处的压强相等．又由于底面积相同，故容器底面受到的压力相同．因为各容器内液体的重量不同，所以它们对台面的压力不相同． 答：流体力学中把流体微团的轨迹称为迹线，它是流体微团实际运动的轨迹．流线是为了形象地描述流场而引进的一系列假想曲线，曲线上任一点的切线方向和流经该点的流体微团的速度方向一致．各流线不会相交，且只能是光滑的曲线．一般情况下，流线的形状分布随时间而变化，但在定常流动条件下，流线的形状及分布不随时间变化．在定常流动中，任一条 流线便表示了初始时刻位于该流线起点上的那一个流体微团的迹线，即任一条迹线必然是一条流线，因此，定常流动中流线和迹线是重合的．然而，在非定常流动中，微团不一定沿着流线运动，即流线和迹线一般是不重合的．
5-3在流体力学中引入流管这一概念有什么意义?
答：流管是由一组流线所围成的细管，它可以形象地描述流体的运动．对于定常流动，流管的位置和形状保持不变．这样，可将流体看成由若干个流管组成．只要知道每一个流管
中流体的运动规律，就能了解整个流体的运动规律．从而把对整个流体的研究转化为对某一选定的流管中流体的研究．
5-4在定常流动中，空间任一确定点流体的速度矢量是恒定不变的，那么，流体微团是否可能有加速度?
答：定常流动是指空间各点流体微团的速度、加速度、压强等不随时间变化的流动．但速度、加速度、压强等会随空间变化，故速度矢量随空间点是变矢量，所以在定常流动中，流体微团也可能有加速度．
5-5从水龙头徐徐流出的水流，下落时逐渐变细，为什么？
答：据连续性原理知，流速大处截面积小．下落时水的流速逐渐增大，所以面积逐渐减少而变细.
5-6两船相距较近而并行前进时就容易相撞，试说明之．
答：两船平行前进时，两条流线方向相同．如果靠得较近，两船之间的水的流速将大于两船外侧的流速．根据伯努利方程可知，两船之间压强将小于两船外侧的压强．这样两船都将受到一个指向对方的一个压力的作用，极易造成两船碰撞．
5-7流体从粗管流向细管时，流速增大，使流体微团获得加速度的动力从何而来?
答：由连续性方程可知流体从粗管流向细管时，流速增大．这是由于截面积的减小，使单位体积的压强能转化为动能，从而使流速增大．
5-8如图5-18所示，在漏斗中放一乒乓球，颠倒过来，再通过漏斗管向下吹气，则发现乒乓球不但不被吹掉，反而牢牢地留在漏斗内，这是什么原因?
财政部长
答：因为球与漏斗壁之间的通道狭窄，此处空气相对于球的流速大于其它区域（球的下部）空气的流速．根据伯努利方程可知，此处的压强将小于球下部的压强，这样，球将受到
图5-19 水流抽气机简图
图5-18 思考题5-8用图
一个向上的举力．5-9图5-19宝宝论坛为水流抽气机的简图，试说明其工作原理?
答：根据伯努利方程可知，当水流高速通过水流抽气机细管口时，使其产生负压，把外面的气体吸入随水流带出去，达到抽气的目的．
5-10俗话说：“好船家会使八面风”，有经验的水手能够使用风力开船逆风行进，试用伯努利原理解释这一现象?
答：如右图所示，当船逆风时（实际并不完全逆风，风向与船行进方向有一夹角），气流经过弯曲的帆（不是平的，一侧凸起，一侧凹陷）时，在帆凸起的一侧，气流速率要大些，而在凹进的一侧气流速率要小些．这样根据伯努利方程可知，在帆凹进的一侧气流的压强要大于帆凸起一侧气流的压强，于是对帆就产生一个推力，该力指向船头的分力可以使船前进．
图5-20 思考题5-11用图
5-11如图5-20所示，有3根竖直的管子连在一等截面的水平管道上，水平管道中流动着不可压缩的粘性液体，但3根竖直管中的液面高度却表明压强沿着管道逐步下降．试说明之．答：这是因为粘性液体在水平管道中流动时需要消耗能量，且流程愈长，消耗能量愈多所致．为了维持粘性流体在管道中作的流动，要么必须在管子的两端维持一定的压强差以克服粘滞力的作用．
习题
图5-21 习题5-1用图
5-1水坝横截面如图5-21所示，坝长，水深，水的密度为．求作用在坝身的水平推力．不计大气压强． 解：将坝身迎着水坡沿垂直纸面方向分成长度为坝长、宽度为的许多狭长面积元，其面积为．则作用在此面积元上的力为
由于，为斜坡倾角，代入上式得
方向与斜坡垂直，其沿水平方向的分力为
作用在坝身的水平推力为
代入数据，得
5-2 地球被包围在大气中，若认为大气温度不随高度而变，则大气密度与压强成正比，试求大气压强随高度的变化．可认为重力加速度为一恒量．
解：由题意知激光笔
大气密度与大气压强成正比，即
式中为分别表示海平面及某一高度的大气密度和大气压强，则
把上式代入大学生村官调研报告，并积分得
所以
5-3 用一根跨过水坝的粗细均匀的虹吸管从水库里取水，如图5-22所示，已知水库的水深，虹吸管出水口的高度，坝高，设水在管内作定常流动．
⑴连云港黄海机械厂 求三个位置处管内的压强；
⑵ 若虹吸管的截面积，求从虹吸管流出的水的体积流量；
图5-22习题5-3用图
⑶ 虹吸管跨过河坝的最高点C最多能高出出水口多少米?设大气压为． 解：在水库内的水面上取一点D．连接D与虹吸管口（浸没在水库中的一端）作一条流线，其与虹吸管内的流线ABC，形成一条完整的流线，如图中红虚线所示．在这条流线上运用伯努利方程．
⑴对D、B两处应用伯努利方程，有
由于水库截面积很大，液面下降速度为零，即．又渔业水质标准D、B两处压强均为大气压强，即，所以有
又由于在吸管内各处的流速相同，对A、B两处应用伯努利方程，则有
所以可得
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