荊州理工職業(yè)學(xué)院《計(jì)算流體力學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)荊州理工職業(yè)學(xué)院

《計(jì)算流體力學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要考慮多種力的作用。當(dāng)一個(gè)物體在粗糙水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下哪種力對(duì)其減速過(guò)程起主要作用？（）A.重力B.支持力C.摩擦力D.拉力2、一物體在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，加速度大小為a，經(jīng)過(guò)時(shí)間t停止運(yùn)動(dòng)，求物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移是多少？（）A.v0t+1/2at2B.v0t-1/2at2C.v0tD.1/2at23、一物體在水平面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為a，初速度為v0，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后速度變?yōu)関。則這段時(shí)間內(nèi)物體的平均速度為多少？（）A.(v0+v)/2B.(v0-v)/2C.v0+atD.v0-at4、在一個(gè)光滑水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體，它們之間用一根輕質(zhì)彈簧相連。當(dāng)對(duì)m1施加一個(gè)水平向右的拉力F時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為x。若突然撤去拉力F，則在撤去拉力的瞬間，m1的加速度大小為多少？（）A.F/m1B.kx/m1C.F-kx/m1D.kx-F/m15、在一個(gè)光滑的水平面上，有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C，排成一條直線，A、B之間和B、C之間分別用一根輕質(zhì)彈簧連接?，F(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的力F，使三個(gè)物塊一起向右運(yùn)動(dòng)。已知彈簧的勁度系數(shù)均為k，則A、B之間彈簧的伸長(zhǎng)量為多少？（）A.F/2kB.F/3kC.2F/3kD.F/k6、在熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用中，對(duì)于一個(gè)絕熱容器中的熱傳遞過(guò)程，以下哪種說(shuō)法是正確的？（）A.熱量可以在容器內(nèi)部分子之間傳遞B.熱量可以從容器內(nèi)部傳遞到外部C.熱量不能在容器內(nèi)部傳遞D.以上說(shuō)法都不正確7、在一個(gè)粗糙水平面上，有一個(gè)質(zhì)量為M的木板，木板上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊。木板與物塊之間的動(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加速運(yùn)動(dòng)。若物塊與木板相對(duì)靜止，則它們的加速度大小為多少？（）A.F/(M+m)B.(F-μ2(M+m)g)/(M+m)C.(F-μ1mg)/(M+m)D.(F-μ1mg-μ2(M+m)g)/(M+m)8、在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E，粒子的電荷量為q，A、B兩點(diǎn)之間的距離為d，且粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線夾角為θ。粒子從A到B電場(chǎng)力做功為多少？（）A.EqdB.EqdcosθC.EqdsinθD.09、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10、一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的力，以下說(shuō)法正確的是？（）A.物體立即停止運(yùn)動(dòng)B.物體速度逐漸減小C.物體速度逐漸增大D.物體運(yùn)動(dòng)方向不變11、一個(gè)質(zhì)量為m的物體，放在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的水平圓盤(pán)上，隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圓盤(pán)的半徑為R，角速度為ω，物體與圓盤(pán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，為使物體不相對(duì)圓盤(pán)滑動(dòng)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為多少？（）A.√(μg/R)B.√(μmg/R)C.√(g/μR)D.√(mg/μR)12、在材料力學(xué)中，疲勞破壞是構(gòu)件失效的一種常見(jiàn)形式。以下哪種因素會(huì)增加構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞的可能性？（）A.減小載荷的幅值B.增加載荷的頻率C.提高材料的強(qiáng)度D.改善構(gòu)件的表面質(zhì)量13、一個(gè)物體在水平面上做平拋運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，拋出點(diǎn)距離地面的高度為h，重力加速度為g，以下關(guān)于物體水平位移的表達(dá)式，正確的是？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(h/2g)C.v0√(2h/g)D.2v0√(h/g)14、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在粗糙斜面上勻速下滑，斜面傾角為θ，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則μ等于多少？（）A.tanθB.cosθC.sinθD.1/tanθ15、一質(zhì)量為m的物體在水平拉力F作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，拉力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，以下關(guān)于物體在0-t0時(shí)間內(nèi)位移大小的表達(dá)式，正確的是？（圖像自行想象）（）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m16、在研究熱力學(xué)過(guò)程中的絕熱過(guò)程時(shí)，以下關(guān)于絕熱過(guò)程的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.絕熱過(guò)程中，系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換B.絕熱過(guò)程中，系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于外界對(duì)系統(tǒng)做的功C.絕熱膨脹時(shí)，系統(tǒng)溫度降低；絕熱壓縮時(shí)，系統(tǒng)溫度升高D.絕熱過(guò)程一定是等熵過(guò)程17、一物體從高處自由下落，經(jīng)過(guò)時(shí)間t落地，下落的高度為h，重力加速度為g，則h等于多少？（）A.1/2gt2B.gt2C.2gt2D.1/2gt18、在波動(dòng)光學(xué)中，薄膜干涉是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象。對(duì)于增透膜，其厚度應(yīng)該滿足？（）A.等于光在膜中波長(zhǎng)的四分之一B.等于光在膜中波長(zhǎng)的二分之一C.等于光在真空中波長(zhǎng)的四分之一D.等于光在真空中波長(zhǎng)的二分之一19、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平面上以初速度v0開(kāi)始滑動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求物體停止運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間是多少？（）A.v0/μgB.μg/v0C.mv0/μgD.μg/mv020、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平地面上，受到與水平方向成θ角的拉力F作用，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的大小為多少？（）A.μmg/(cosθ+μsinθ)B.μmg/(cosθ-μsinθ)C.μmg/(sinθ+μcosθ)D.μmg/(sinθ-μcosθ)二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在流體力學(xué)中，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明伯努利方程在變截面管道中的應(yīng)用，解釋流速、壓強(qiáng)和高度之間的關(guān)系，并舉例說(shuō)明。2、（本題5分）在波動(dòng)方程的求解中，請(qǐng)解釋分離變量法的基本思想和步驟，并舉例說(shuō)明如何用分離變量法求解一維波動(dòng)方程。3、（本題5分）論述在研究結(jié)構(gòu)的熱彈性耦合問(wèn)題時(shí)，如何分析溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形，以及結(jié)構(gòu)變形對(duì)溫度分布的影響？4、（本題5分）分析在研究復(fù)合材料層合板的力學(xué)性能時(shí)，如何考慮各層材料的鋪設(shè)方向和厚度對(duì)整體性能的影響？5、（本題5分）從理論力學(xué)角度，闡述如何分析剛體在空間中的一般運(yùn)動(dòng)軌跡和速度變化？三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為6kg的物體從高為5m的斜面頂端由靜止下滑，斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，求物體滑至斜面底端時(shí)的動(dòng)能。2、（本題5分）一個(gè)半徑為3.5m的半圓形光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，一質(zhì)量為2.5kg的小球從軌道的頂端由靜止下滑，求小球經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。3、（本題5分）一個(gè)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體，初速度為15m/s，加速度大小為3m/s2，運(yùn)動(dòng)了10m后停止，求物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。4、（本題5分）一根長(zhǎng)為1.5m的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為0.8kg的小球，另一端可繞固定點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將小球從水平位置由靜止釋放，忽略空氣阻力，g取10m/s2，求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的角速度。5、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為6kg的物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，所受合力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，已知t=0時(shí)物體的速度為3m/s，求t=4s時(shí)物體的速度。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討相對(duì)論力學(xué)中的等效原理，解釋引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量的等效性以及其在廣義相對(duì)論中的地位。以自由落體實(shí)驗(yàn)、光線在引力場(chǎng)中的彎曲為例，說(shuō)明等效原理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和實(shí)際應(yīng)用。討論等效原理對(duì)引力理論和宇宙學(xué)研究的