四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《理論力學(xué)理論》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《理論力學(xué)理論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、一個(gè)質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，地球質(zhì)量為M。衛(wèi)星的動(dòng)能為多少？（）A.GMm/2rB.GMm/rC.GMm/4rD.GMm/8r2、兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體用一根輕繩連接，在光滑水平面上以相同的加速度運(yùn)動(dòng)，繩子的拉力是多少？（）A.(m1+m2)aB.m1a+m2aC.m1m2a/(m1+m2)D.(m1+m2)g3、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上以初速度v0與一個(gè)質(zhì)量為2m的靜止物體發(fā)生正碰，碰撞后兩物體的速度分別為v1和v2，若碰撞是完全彈性碰撞，v1和v2的值分別為多少？（）A.v1=-v0/3，v2=2v0/3B.v1=v0/3，v2=2v0/3C.v1=-v0/2，v2=v0/2D.v1=v0/2，v2=v0/24、對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算，以下哪種形狀的物體不能用簡(jiǎn)單的公式直接計(jì)算？（）A.均勻細(xì)直棒繞一端的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量B.均勻圓盤繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量C.空心圓柱體繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量D.形狀不規(guī)則的物體繞某一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量5、在機(jī)械波的傳播過程中，波的特性與介質(zhì)和波源的性質(zhì)密切相關(guān)。對(duì)于一列在均勻介質(zhì)中傳播的橫波，以下哪個(gè)因素決定了波的傳播速度？（）A.波源的振動(dòng)頻率B.波源的振動(dòng)幅度C.介質(zhì)的密度D.波的波長(zhǎng)6、在熱力學(xué)過程中，等壓過程、等容過程和等溫過程具有不同的特點(diǎn)。對(duì)于理想氣體的等壓膨脹過程，以下哪個(gè)物理量增大？（）A.內(nèi)能B.壓強(qiáng)C.溫度D.體積7、一質(zhì)點(diǎn)在x-y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為x=3t，y=4t^2，其中x、y以米為單位，t以秒為單位。則在t=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為多少？（）A.6m/s^2B.8m/s^2C.10m/s^2D.12m/s^28、一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的斜面上，斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用一個(gè)平行于斜面向上的力F拉物體，使其沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)。力F的大小為多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)9、在一個(gè)粗糙水平面上，有一個(gè)質(zhì)量為M的木板，木板上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，現(xiàn)對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的力F，使木板和物塊一起向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，物塊與木板相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)力F的大小為多少？（）A.μ1mg+μ2(M+m)gB.μ1mg+μ2MgC.μ1(M+m)g+μ2MgD.μ1mg+(μ1+μ2)Mg10、在分析剛體的平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下關(guān)于瞬心的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.瞬心是剛體平面運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為零的點(diǎn)B.不同時(shí)刻剛體的瞬心位置可能不同C.瞬心的速度一定為零，但加速度不一定為零D.只要知道瞬心的位置，就可以確定剛體上各點(diǎn)的速度大小和方向11、在一個(gè)光滑的水平圓盤上，有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩拴在圓盤的中心，細(xì)繩的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。圓盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩的拉力為多少？（）A.mω^2LB.mωLC.mω^2/LD.mω/L12、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在光滑的斜面上，斜面的傾角為α，以加速度a沿斜面下滑。則物體受到的支持力和摩擦力分別為多少？（）A.mgcosα，mgsinαB.mgcosα，masinαC.macosα，mgsinαD.macosα，masinα13、在一個(gè)光滑的水平面上，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體通過一根輕繩相連，在水平拉力F的作用下一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，以下關(guān)于繩子拉力大小的表達(dá)式，正確的是？（）A.m1aB.m2aC.Fm1/（m1+m2）D.Fm2/（m1+m2）14、在相對(duì)論力學(xué)中，對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的粒子，其動(dòng)量和能量的表達(dá)式與經(jīng)典力學(xué)有很大不同。以下哪種情況下，相對(duì)論效應(yīng)可以忽略不計(jì)？（）A.粒子速度遠(yuǎn)小于光速B.粒子速度接近光速C.粒子質(zhì)量很小D.粒子能量很高15、一個(gè)物體從高處自由下落，經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的速度分別為vA、vB，A、B兩點(diǎn)間的距離為h。則物體經(jīng)過A、B兩點(diǎn)所用的時(shí)間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB+vA)/gC.(vB2-vA2)/2ghD.(vB2-vA2)/g16、一個(gè)物體從高處自由下落，經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知AB段和BC段的距離相等，通過AB段和BC段所用的時(shí)間分別為t1和t2，重力加速度為g，以下關(guān)于B點(diǎn)速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.（gt1+gt2）/2B.（gt1^2+gt2^2）/（2（t1+t2））C.（gt1t2（t1+t2））/（2（t1-t2））D.（gt1t2（t1+t2））/（2（t1+t2））17、在材料的疲勞特性研究中，以下哪個(gè)因素不是影響材料疲勞壽命的關(guān)鍵因素？（）A.材料的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)B.加載的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力C.環(huán)境溫度和濕度D.材料的顏色和外觀18、在流體力學(xué)中，納維-斯托克斯方程描述了流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)于不可壓縮流體的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，該方程可以簡(jiǎn)化為？（）A.歐拉方程B.伯努利方程C.連續(xù)性方程D.以上都不是19、在光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B，A球以速度v向右運(yùn)動(dòng)，B球靜止，兩球發(fā)生正碰后粘在一起，共同速度是多少？（）A.v/2B.vC.2vD.020、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(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移x時(shí)的速度為v。已知物體與水平面間的動(dòng)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(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在材料力學(xué)中，請(qǐng)解釋材料的缺口敏感性，并說明缺口對(duì)材料強(qiáng)度和疲勞性能的影響，舉例說明在工程設(shè)計(jì)中如何考慮缺口效應(yīng)。2、（本題5分）在熱力學(xué)中，請(qǐng)解釋熵的微觀意義，并說明在不可逆過程中熵的增加與系統(tǒng)混亂程度的關(guān)系，舉例說明熵在熱過程中的變化。3、（本題5分）對(duì)于一個(gè)承受扭矩的軸類零件，運(yùn)用材料力學(xué)知識(shí)分析如何設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)尺寸以滿足強(qiáng)度要求？4、（本題5分）請(qǐng)解釋牛頓萬有引力定律的內(nèi)容，并說明其在天體力學(xué)中的應(yīng)用，如計(jì)算行星的軌道和衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)。5、（本題5分）在彈性碰撞中，請(qǐng)解釋動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒的物理原理，并舉例說明如何通過這兩個(gè)守恒定律求解碰撞問題。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一粗細(xì)均勻的U形玻璃管，水平部分長(zhǎng)25cm，豎直部分高15cm，管內(nèi)裝有水銀，封閉端空氣柱長(zhǎng)8cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，現(xiàn)緩慢將U形管旋轉(zhuǎn)90°，使開口向下，求此時(shí)封閉端空氣柱的長(zhǎng)度。2、（本題5分）有一密度為700kg/m3、邊長(zhǎng)為0.2m的正方體木塊，漂浮在水面上，求木塊露出水面的體積。3、（本題5分）一根長(zhǎng)為5m的細(xì)繩，一端系著一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球，另一端固定在天花板上，讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s，求此時(shí)細(xì)繩的拉力。4、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體在一個(gè)與水平方向成37°角的斜向上的拉力作用下，沿水平地面以加速度2m/s2向右運(yùn)動(dòng)，拉力大小為20N，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，求物體在5s內(nèi)通過的位移。5、（本題5分）在光滑的水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=2kg和m2=3kg的物體，它們之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。現(xiàn)對(duì)m1施加一個(gè)水平向右的力F=10N，使兩物體一起向右運(yùn)動(dòng)，求運(yùn)動(dòng)5m時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)分析相對(duì)論力學(xué)中的相對(duì)論動(dòng)量和能量，推導(dǎo)相對(duì)論動(dòng)量和能量的表達(dá)式，解釋其與經(jīng)典動(dòng)量和能量的區(qū)別，研究相對(duì)論動(dòng)量守恒和能量守恒定律，以及在高能物理、粒子加速器