站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁江南大學《工程流體力學實驗》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、一物體在豎直方向上做自由落體運動，經(jīng)過時間t下落的高度為h。若重力加速度增大為原來的兩倍，在相同時間內(nèi)，物體下落的高度將變?yōu)槎嗌?？（）A.2hB.4hC.h/2D.h/42、一根輕質(zhì)彈簧，原長為L0，勁度系數(shù)為k。現(xiàn)在彈簧的兩端分別施加大小相等、方向相反的兩個力F，使彈簧伸長了x。則彈簧的彈性勢能增加了多少？（）A.1/2kx^2B.FxC.1/2k(x+L0)^2-1/2kL0^2D.1/2(F/k)^23、在波動光學中，光的偏振現(xiàn)象表明了光的橫波特性。對于自然光通過偏振片后，其光強會？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小4、在彈性碰撞中，若兩個物體質(zhì)量相等，碰撞后兩物體的速度如何變化？（）A.交換速度B.速度都變?yōu)榱鉉.速度大小不變，方向相反D.速度都變?yōu)樵瓉淼囊话?、在一個絕熱的氣缸中，有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的壓強為P，體積為V，溫度為T。現(xiàn)對氣體緩慢加熱，使其體積增大到2V，此時氣體的壓強和溫度分別為多少？（假設(shè)氣體的比熱容為C）（）A.P/2，T/2B.P/2，2TC.P，2TD.P，T/26、在一個固定的光滑水平橫桿上，套有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的小球，兩球之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，兩球在橫桿上以相同的角速度ω繞橫桿中點做勻速圓周運動，以下關(guān)于彈簧彈力大小的表達式，正確的是？（）A.m1ω^2（r2-r1）B.m2ω^2（r2-r1）C.（m1+m2）ω^2（r2-r1）D.（m1-m2）ω^2（r2-r1）7、一個物體在力F的作用下沿粗糙斜面向上運動，力F與斜面平行，已知斜面的傾角為θ，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，力F的大小為F=mgsinθ+μmgcosθ，若物體從斜面底端運動到頂端的位移為s，力F做功為多少？（）A.mgsinθsB.μmgcosθsC.(mgsinθ+μmgcosθ)sD.(mgsinθ-μmgcosθ)s8、一根輕質(zhì)彈簧，原長為L0，勁度系數(shù)為k?，F(xiàn)將彈簧一端固定，另一端施加一個水平向右的力F，使彈簧伸長到L。則力F所做的功為多少？（）A.1/2k(L-L0)^2B.k(L-L0)^2C.1/2kL^2-1/2kL0^2D.kL^2-kL0^29、一物體在光滑水平面上受到兩個互相垂直的力F1和F2的作用，F(xiàn)1=3N，F(xiàn)2=4N，物體的加速度大小為多少？（）A.5m/s^2B.7m/s^2C.1m/s^2D.25m/s^210、在波動光學的楊氏雙縫干涉實驗中，以下哪個因素不是影響干涉條紋間距的？（）A.雙縫之間的距離B.光屏到雙縫的距離C.入射光的波長D.雙縫的寬度11、在材料力學中，關(guān)于梁的彎曲變形，以下哪個因素不是影響梁彎曲強度的主要因素？（）A.梁的截面形狀和尺寸B.梁所受的載荷類型和大小C.梁的材料的彈性模量D.梁的長度與寬度的比值12、在熱力學第一定律中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化與做功和傳熱有關(guān)。對于一個絕熱系統(tǒng)，以下哪種情況會導致系統(tǒng)內(nèi)能增加？（）A.外界對系統(tǒng)做功B.系統(tǒng)對外界做功C.系統(tǒng)與外界進行熱傳遞D.以上情況均不會13、在一個光滑的斜面上，有一個質(zhì)量為M的物體由靜止開始下滑，斜面的傾角為θ，重力加速度為g，以下關(guān)于物體下滑加速度的表達式，正確的是？（）A.gsinθB.gcosθC.gtanθD.g/cosθ14、在流體靜力學中，壓強的分布與液體的深度和密度有關(guān)。在一個開口的容器中，液體內(nèi)部某點的壓強與以下哪個因素成正比？（）A.該點到液面的距離B.液體的體積C.液體的表面積D.液體的溫度15、在研究物體的平衡問題時，需要考慮力的合成與分解。一個物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，若其中兩個力的大小和方向已知，以下哪種方法可以確定第三個力的大小和方向？（）A.平行四邊形法則B.三角形法則C.正交分解法D.以上方法均可二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在流體力學中，討論如何分析流體在多孔介質(zhì)中的非穩(wěn)態(tài)流動問題和應用實例？2、（本題5分）在研究流體的漩渦流動時，力學上如何描述漩渦的形成、發(fā)展和消散過程？3、（本題5分）分析在一個帶電粒子在電場和磁場同時存在的區(qū)域中做直線運動的問題中，如何確定電場和磁場的大小和方向關(guān)系？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討計算力學中的有限元方法、邊界元方法和數(shù)值模擬技術(shù)，分析在解決力學問題中的應用，探討如何將連續(xù)的力學問題離散化并通過計算機求解，通過實際的工程問題，如結(jié)構(gòu)力學分析、流體流動模擬等，闡述計算力學在工程設(shè)計和科學研究中的作用和優(yōu)勢。2、（本題5分）詳細論述材料力學中的壓桿穩(wěn)定問題，包括壓桿的臨界載荷計算和穩(wěn)定性分析。解釋壓桿失穩(wěn)的概念和發(fā)生條件。分析不同約束條件和截面形狀對壓桿穩(wěn)定性的影響。通過工程中的柱子、機械臂等受壓構(gòu)件，探討壓桿穩(wěn)定問題在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性和防止失穩(wěn)的措施。3、（本題5分）詳細論述剛體的定軸轉(zhuǎn)動，包括轉(zhuǎn)動慣量的概念、計算方法和影響因素。解釋角加速度、角速度和力矩之間的關(guān)系，并通過實際的剛體轉(zhuǎn)動實例（如飛輪、旋轉(zhuǎn)木馬等）說明其運動規(guī)律。探討如何通過改變剛體的形狀、質(zhì)量分布和轉(zhuǎn)軸位置來調(diào)整其轉(zhuǎn)動慣量，以及這在工程和實際應用中的意義。4、（本題5分）全面論述彈性力學中的應力應變關(guān)系和邊界條件，包括應力張量、應變張量的定義和表示方法，胡克定律在彈性力學中的推廣。分析在不同形狀和載荷條件下物體的應力分布和變形，探討彈性力學在工程結(jié)構(gòu)分析中的應用。5、（本題5分）深入探討流體力學中的射流和尾流，包括射流的形成、發(fā)展和混合特性，分析尾流的結(jié)構(gòu)和流動特征，研究射流和尾流在航空航天、燃燒工程中的應用，以及對流動控制和節(jié)能的意義。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個人站在電梯里的體重秤上，電梯從靜止開始加速上升，加速度大小為2m/s2，已知人的質(zhì)量為70kg，求體重秤示數(shù)與人的重力的比值。2、（本題10分）在一豎直放置的粗細均勻的玻璃管中，有一段長為10cm