學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院《身邊的流體力學(xué)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、一理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過絕熱過程到達狀態(tài)B，然后經(jīng)過等壓過程回到狀態(tài)A，構(gòu)成一個循環(huán)。在此循環(huán)中，氣體的凈功為多少？（）A.正B.負C.零D.無法確定2、一物體在光滑水平面上受到水平向右的拉力F作用，從靜止開始運動。經(jīng)過時間t，拉力做功為W，功率為P。若將拉力增大為2F，經(jīng)過相同時間t，拉力做功和功率分別為多少？（）A.2W，2PB.2W，4PC.4W，2PD.4W，4P3、一個質(zhì)量為M的物體放在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m的物體以速度v與M發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后的共同速度是多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m4、在流體力學(xué)的阻力計算中，以下哪個因素不是影響阻力大小的主要因素？（）A.流體的流速B.物體的形狀C.流體的密度D.重力加速度5、一質(zhì)量為m的物體在豎直向上的拉力F作用下，從靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度大小為a，經(jīng)過時間t，以下關(guān)于拉力做功的表達式，正確的是？（）A.FatB.m（g+a）at^2/2C.（F-mg）at^2/2D.（F-mg）at^26、在振動的能量問題中，以下哪個因素不是決定振動系統(tǒng)能量大小的因素？（）A.振幅的大小B.振動的頻率C.系統(tǒng)的質(zhì)量D.振動的初相位7、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?、在一個光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量相等的物體A和B，A以速度v向右運動，B靜止。兩物體發(fā)生完全彈性碰撞后，A和B的速度分別為多少？（）A.0，vB.v/2，v/2C.-v，vD.v，09、一物體在水平面上做勻減速直線運動，初速度為v0，加速度大小為a，經(jīng)過時間t速度減為零，則物體在這段時間內(nèi)的平均速度為多少？（）A.v0/2B.v0C.at/2D.(v0+0)/210、在一個固定的光滑斜面上，有兩個質(zhì)量相同的物塊A和B，分別從斜面的頂端由靜止下滑，A沿斜面的直線下滑，B沿斜面上的曲線下滑，忽略空氣阻力，兩物塊到達斜面底端時的速度大小關(guān)系如何？（）A.A的速度大于B的速度B.A的速度小于B的速度C.A的速度等于B的速度D.無法確定11、在一個固定的光滑斜面上，有一個質(zhì)量為m的物塊，從斜面頂端由靜止開始下滑。斜面的高度為h，底邊長度為L，重力加速度為g。則物塊滑到底端時的速度大小為多少？（）A.√(2gh)B.√(2ghL^2/(h^2+L^2))C.√(2ghL/(h^2+L^2))D.√(2gL)12、在材料的拉伸實驗中，以下哪個階段不是材料拉伸過程中的典型階段？（）A.彈性階段B.屈服階段C.強化階段D.衰退階段13、在研究物體的振動時，簡諧振動是一種常見的模型。對于一個做簡諧振動的物體，以下哪個物理量決定了其振動的周期？（）A.振幅B.初相位C.回復(fù)力系數(shù)D.最大速度14、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）15、一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下，在粗糙水平面上由靜止開始運動，經(jīng)過位移x時的速度為v。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則恒力F做功為多少？（）A.1/2mv^2-μmgxB.1/2mv^2+μmgxC.μmgx+1/2mv^2D.μmgx-1/2mv^2二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述在研究勻速圓周運動時，如何從線速度、角速度、周期等物理量之間的關(guān)系，來分析物體的運動狀態(tài)和受力情況？2、（本題5分）論述在一個物體在液體中做變速運動的問題中，如何考慮液體的浮力、阻力和物體的重力之間的關(guān)系？3、（本題5分）分析在一個光滑斜面上的物塊受到水平力作用的問題中，如何通過力的分解和牛頓定律來確定物塊的運動軌跡？4、（本題5分）分析在研究結(jié)構(gòu)的抗沖擊防護設(shè)計時，如何選擇合適的防護材料和結(jié)構(gòu)形式來減輕沖擊載荷的影響？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的傳感器技術(shù)、信號處理和損傷診斷方法，解釋如何通過監(jiān)測結(jié)構(gòu)的響應(yīng)來評估其健康狀況，分析在大型結(jié)構(gòu)如橋梁、高層建筑中的應(yīng)用。2、（本題5分）深入探討彈性力學(xué)中的平面問題，包括平面應(yīng)力問題和平面應(yīng)變問題的區(qū)別和求解方法。通過具體的工程結(jié)構(gòu)（如薄板、厚壁圓筒）分析，運用應(yīng)力函數(shù)和邊界條件求解應(yīng)力和應(yīng)變分布。3、（本題5分）詳細分析彈性力學(xué)中的變分原理和有限元方法的基礎(chǔ)，解釋最小勢能原理、虛功原理和伽遼金方法。探討有限元模型的建立、單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分的技巧，通過具體的彈性力學(xué)問題說明有限元方法的求解過程和誤差分析。4、（本題5分）深入探討簡諧振動的特征和規(guī)律，包括位移、速度、加速度與時間的關(guān)系，以及振動的周期、頻率和振幅等參數(shù)的意義。以彈簧振子和單擺為例，解釋簡諧振動的產(chǎn)生條件和能量變化。討論簡諧振動在聲學(xué)、電學(xué)和機械系統(tǒng)中的應(yīng)用，以及如何通過數(shù)學(xué)方法（如三角函數(shù)、復(fù)數(shù)）來描述和分析簡諧振動。5、（本題5分）深入探討接觸問題中的赫茲理論和有限元分析方法，解釋接觸應(yīng)力的分布和接觸變形的計算。通過滾珠軸承、齒輪接觸等實際例子比較赫茲理論和有限元分析的結(jié)果，討論接觸問題在工程中的復(fù)雜性和解決方法。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一質(zhì)點在x-y平面內(nèi)運動，其加速度為a=2i+3j（m/s2），初速度為v0=3i-2j（m/s），初始位置為r0=4i+5j（m），求t=3s時質(zhì)點的位置矢量。2、（本題10分）一個質(zhì)量為10kg的物體，在一個與水平方向成37°角斜向下的推力作用下，沿粗糙水平地面做勻加速直線運動，加速度大小為3m/s2，動摩擦因數(shù)為0.4，推力大小為80N，求運動