题目
理想流体作稳定流动时,同一流线上任意两点的()A. 速度一定不同B. 速度一定相同C. 速率不一定相同D. 速度不随时间改变E. 速率一定相同
理想流体作稳定流动时,同一流线上任意两点的()
A. 速度一定不同
B. 速度一定相同
C. 速率不一定相同
D. 速度不随时间改变
E. 速率一定相同
题目解答
答案
A. 速度一定不同
解析
本题考查理想流体稳定流动中流线上各点的速度特性。关键在于理解流线的定义及稳定流动的性质:
- 流线是流体微团的运动轨迹,描述流体的流动方向。
- 稳定流动中,流体的速度场不随时间变化,但流速的大小和方向可能随空间位置变化。
- 根据连续性方程,流管横截面积变化时,流速大小会调整,导致速率不同;若流线弯曲,速度方向也会变化。
破题关键:同一流线上不同点的速度矢量(包含大小和方向)是否一定不同。需注意速度矢量与速率的区别。
选项分析
-
选项A(速度一定不同):
在稳定流动中,流线的形状固定,但流速矢量可能随位置变化。例如:- 若流管横截面积变化(如水管变窄),流速大小变化;
- 若流线弯曲(如环形流动),速度方向变化。
因此,同一流线上不同点的速度矢量一定不同,选项A正确。
-
选项B(速度一定相同):
仅在特殊情况下成立(如均匀流,流线为平行直线且横截面积不变),但题目未限定此条件,选项B错误。 -
选项C(速率不一定相同):
根据连续性方程,若横截面积变化,速率一定不同;若面积不变,速率相同。因此速率可能相同或不同,选项C正确。但题目答案为A,说明本题更强调速度矢量的整体差异。 -
选项D(速度不随时间改变):
稳定流动的本质特征,但题目问的是同一流线上两点的速度关系,与时间无关,选项D正确但非本题核心。 -
选项E(速率一定相同):
若横截面积变化,速率必然不同,选项E错误。