呂梁學(xué)院《彈性力學(xué)與有限元》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《彈性力學(xué)與有限元》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在機(jī)械波的傳播過程中，如果介質(zhì)中的質(zhì)點做簡諧運(yùn)動，以下哪個量不是隨時間做周期性變化的？（）A.位移B.速度C.加速度D.介質(zhì)的密度2、在相對論力學(xué)中，時間和空間的相對性是重要概念。當(dāng)一個觀察者相對于另一個觀察者以高速運(yùn)動時，以下哪種現(xiàn)象會發(fā)生？（）A.時間膨脹B.長度收縮C.質(zhì)量不變D.同時的相對性消失3、一個物塊在粗糙水平面上受到水平向右的拉力F作用，拉力F的大小隨時間t變化的圖像如圖所示，已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，物塊在0-t0時間內(nèi)的位移為多少？（圖像為一個從0開始，先線性增大到F0然后保持不變的折線）（）A.F0t0/2-μmgt0B.F0t0/2-μmgt0^2/2C.F0t0-μmgt0D.F0t0-μmgt0^24、在一個固定的光滑斜面上，有一個物塊受到一個平行于斜面向上的力F作用，物塊從斜面底端向上運(yùn)動，已知斜面傾角為θ，物塊質(zhì)量為m，重力加速度為g，以下關(guān)于物塊運(yùn)動過程中機(jī)械能變化情況的說法，正確的是？（）A.機(jī)械能增加B.機(jī)械能減少C.機(jī)械能不變D.無法確定5、在一個勻強(qiáng)磁場中，有一個通電導(dǎo)線框，導(dǎo)線框的邊長分別為L1和L2，電流為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線框平面與磁場方向垂直。則導(dǎo)線框所受的安培力大小為多少？（）A.BIL1L2B.B^2I^2L1L2C.BI(L1+L2)D.06、在流體力學(xué)中，邊界層理論對于研究流體在物體表面的流動具有重要意義。在邊界層內(nèi)，流體的流速？（）A.沿物體表面逐漸增大B.沿物體表面逐漸減小C.與遠(yuǎn)離物體表面處的流速相同D.保持不變7、在一個彈簧振子系統(tǒng)中，彈簧的勁度系數(shù)為k，振子的質(zhì)量為m。當(dāng)振子通過平衡位置時，速度為v，則振子的振幅為多少？（）A.mv^2/kB.mv/kC.mv^2/2kD.mv/2k8、一個質(zhì)量為m的物體在水平面上受到一個與水平方向成θ角的力F的作用，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，求物體的加速度是多少？（）A.(Fcosθ-μmg)/(m+Fsinθ)B.(Fcosθ-μmg)/mC.(Fsinθ-μmg)/mD.(Fcosθ+μmg)/m9、一個物體在三個共點力F1、F2、F3的作用下處于平衡狀態(tài)，其中F1=3N，F(xiàn)2=4N，若F3的大小為5N，則F1和F2的夾角為多少？（）A.30°B.45°C.60°D.90°10、有一個質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，總質(zhì)量為M。在距離球心為r（r<R）的位置處放置一個質(zhì)量為m的質(zhì)點，已知萬有引力常量為G，則質(zhì)點受到球體的萬有引力大小為多少？（）A.GMm/r^2B.GMmR^3/r^2C.GMmr/R^3D.GMm/(R^2+r^2)11、一個質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點時的速度為v，半徑為r，重力加速度為g。要使物體能完成圓周運(yùn)動，v應(yīng)滿足什么條件？（）A.v≥√(gr)B.v≤√(gr)C.v≥√(2gr)D.v≤√(2gr)12、在振動的合成中，兩個同頻率、同方向但振幅不同的簡諧振動合成后，其合振動仍然是？（）A.簡諧振動B.阻尼振動C.受迫振動D.以上都不是13、在流體力學(xué)中，伯努利方程有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)理想流體在水平管道中做穩(wěn)定流動時，以下哪種情況會導(dǎo)致管道某一處的壓強(qiáng)減??？（）A.流速增大B.流速減小C.管道橫截面積增大D.流體密度增大14、在一個光滑水平面上，有兩個質(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)水平力F作用在m1上時，兩物體一起做勻加速直線運(yùn)動，彈簧的伸長量為x。若將力F作用在m2上，彈簧的伸長量將如何變化？（）A.變大B.變小C.不變D.無法確定15、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?6、一個質(zhì)量為m的物體，放在一個旋轉(zhuǎn)的水平圓盤上，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動。圓盤的半徑為R，角速度為ω，物體與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為μ，為使物體不相對圓盤滑動，圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為多少？（）A.√(μg/R)B.√(μmg/R)C.√(g/μR)D.√(mg/μR)17、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(dá)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18、在一個固定的光滑圓環(huán)軌道上，有一個小球從最高點由靜止開始下滑。若圓環(huán)半徑為R，小球滑到最低點時的速度大小為多少？（）A.√gRB.√2gRC.2√gRD.4√gR19、在研究質(zhì)點的圓周運(yùn)動時，向心加速度是一個重要的概念。當(dāng)質(zhì)點做勻速圓周運(yùn)動時，向心加速度的大小與以下哪個物理量成正比？（）A.線速度的平方B.角速度的平方C.半徑D.周期20、一個質(zhì)量為m的物體在一個與水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平地面做勻速直線運(yùn)動。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則拉力F的大小為多少？（）A.μmg/(cosθ-μsinθ)B.μmg/(cosθ+μsinθ)C.μmg/(sinθ-μcosθ)D.μmg/(sinθ+μcosθ)21、有一個質(zhì)量為m的物體，放在一個傾角為θ的粗糙斜面上，動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用一個平行于斜面向上的力F拉動物體，使其沿斜面勻速上升。已知重力加速度為g，則F的大小為多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ+μmgcosθ22、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(qiáng)為P，體積為V，溫度為T?，F(xiàn)對氣體緩慢加熱，使其體積增大到2V，此時氣體的壓強(qiáng)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/223、一物體在水平面上做勻減速直線運(yùn)動，初速度為v0，加速度大小為a。經(jīng)過時間t后速度減為零，則物體在這段時間內(nèi)的位移大小為多少？（）A.v0t-0.5at^2B.v0t+0.5at^2C.0.5v0tD.0.5v0t-0.5at^224、一個質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上以初速度v0與一個質(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=v0/225、一根長為L的均勻細(xì)桿，質(zhì)量為M，可繞一端的水平軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將細(xì)桿從水平位置由靜止釋放，忽略空氣阻力，當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，其角速度為多少？（）A.√(6g/L)B.√(3g/2L)C.√(2g/L)D.√(3g/L)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在一個彈性碰撞的問題中，如何通過動量守恒和機(jī)械能守恒來確定碰撞后兩個物體的速度？2、（本題5分）論述在研究壓桿穩(wěn)定問題時，如何根據(jù)壓桿的長度、截面形狀和約束條件來確定其臨界載荷和穩(wěn)定性？3、（本題5分）探討在研究剛體的定軸轉(zhuǎn)動時，如何通過轉(zhuǎn)動慣量、角加速度和力矩的關(guān)系來分析剛體的轉(zhuǎn)動動力學(xué)問題？4、（本題5分）探討在研究材料的疲勞損傷累積模型時，如何考慮不同應(yīng)力水平和加載順序?qū)ζ趬勖挠绊?？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個質(zhì)量為9kg的物體，在一個與水平方向成45°角斜向上的拉力作用下，沿粗糙水平地面運(yùn)動，拉力大小為50N，動摩擦因數(shù)為0.3，若物體在6s內(nèi)運(yùn)動了25m，求拉力做功的平均功率。2、（本題5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(yùn)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(yùn)動10m所用的時間。3、（本題5分）一個物體從高為80m的塔頂自由下落，經(jīng)過一段時間后，以20m/s的速度豎直上拋一個小球，不計空氣阻力，求小球與物體相遇時距地面的高度。4、（本題5分）一物體從高為10m的光滑斜面頂端由靜止開始下滑，斜面的傾角為45°，求物體滑到斜面底端所用的時間和到達(dá)底端時的速度。5、（本題5分）一個質(zhì)量為8kg的物體從高為20m的地方自由下落，不計空氣阻力，求物體落地瞬間的速度和落地前1s內(nèi)的位移。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討熱力學(xué)中的焦耳-湯姆遜效應(yīng)，推導(dǎo)焦耳-湯姆遜系數(shù)，解釋焦耳-湯姆遜效應(yīng)的物理意義和應(yīng)用，分析氣