合肥科技職業(yè)學院《計算力學課程設計》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁合肥科技職業(yè)學院《計算力學課程設計》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、一個質量為m的物體以初速度v0豎直上拋，上升的最大高度是多少？（）A.v02/2gB.v02/gC.2v02/gD.g/v022、在研究熱力學第一定律時，以下關于能量守恒的描述，哪一項是錯誤的？（）A.系統(tǒng)從外界吸收的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加與系統(tǒng)對外做功之和B.第一類永動機是不可能制成的C.能量可以從一種形式完全轉化為另一種形式，而不產(chǎn)生其他影響D.做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能3、在研究液體的粘滯性時，以下關于粘滯系數(shù)的描述，哪一項是不正確的？（）A.粘滯系數(shù)反映液體內(nèi)部的摩擦力B.粘滯系數(shù)與液體的溫度有關，溫度越高，粘滯系數(shù)越大C.不同液體的粘滯系數(shù)不同D.粘滯系數(shù)越大，液體的流動性越差4、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5、一個物體在豎直方向上做自由落體運動，經(jīng)過A、B兩點的速度分別為v1、v2，A、B兩點的距離為h，以下關于物體經(jīng)過A、B兩點所用時間的表達式，正確的是？（）A.（v2-v1）/gB.（v2^2-v1^2）/（2gh）C.2h/（v2+v1）D.（v2-v1）/（2g）6、一物體從高處自由下落，經(jīng)過時間t1下落了h1的高度，再經(jīng)過時間t2下落了h2的高度，重力加速度為g，求h2與h1的比值是多少？（）A.t22/t12B.t12/t22C.t2/t1D.t1/t27、一個做勻速圓周運動的物體，其周期為T，半徑為r，線速度為v。則角速度ω為多少？（）A.2πTB.2πr/TC.vT/2πrD.v/r8、在一個粗糙的斜面上，有一個質量為m的物塊在沿斜面向上的拉力F作用下勻速向上運動，斜面傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ，以下關于拉力F大小的表達式，正確的是？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.mgsinθ+μmgcosθD.mgsinθ-μmgcosθ9、一個質量為M的球放在一個傾角為θ的光滑斜面上，并用擋板擋住，擋板與斜面垂直，若斜面和擋板都是固定的，球對斜面的壓力大小為多少？（）A.MgcosθB.MgsinθC.Mg/cosθD.Mg/tanθ10、有一個質量為m的物體，用輕繩懸掛在電梯的天花板上。當電梯以加速度a勻加速上升時，繩子對物體的拉力為多少？（重力加速度為g）（）A.m(g+a)B.m(g-a)C.maD.mg11、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12、一個質量為m的物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動，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動，v應滿足什么條件？（）A.v≥√(gr)B.v≤√(gr)C.v≥√(2gr)D.v≤√(2gr)13、對于振動的合成，如果兩個簡諧振動的頻率相差很大，以下哪種情況會發(fā)生？（）A.產(chǎn)生拍現(xiàn)象，振幅出現(xiàn)周期性的強弱變化B.合成振動仍然是簡諧振動C.合成振動是復雜的非周期性振動D.無法確定合成振動的性質14、一質量為m的物體在光滑水平面上受到水平力F的作用，從靜止開始運動。經(jīng)過時間t，力F做功為W。若力F的大小不變，方向改為與原來相反，作用時間仍為t，力F做功為多少？（）A.-WB.WC.2WD.-2W15、在一個光滑水平面上，有兩個質量分別為m1和m2的物體，用一根輕質彈簧相連，現(xiàn)對m1施加一個水平向右的拉力F，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，當兩物體一起向右做勻加速運動時，彈簧的伸長量為多少？（）A.F/(k(m1+m2))B.Fm1/(km2)C.Fm2/(km1)D.F/(km1)16、在材料力學中，剪切變形是一種常見的變形形式。對于一個受剪切作用的矩形截面桿件，以下哪個位置的剪應力最大？（）A.截面中心B.截面邊緣C.截面的角點D.整個截面剪應力均勻分布17、在相對論力學中，光速不變原理是一個基本假設。以下哪種實驗現(xiàn)象支持了這一假設？（）A.邁克爾遜-莫雷實驗B.光電效應實驗C.黑體輻射實驗D.夫蘭克-赫茲實驗18、一個理想氣體在等壓變化過程中，體積增大了一倍，那么其溫度將如何變化？（）A.增大一倍B.增大兩倍C.增大到原來的根號2倍D.增大到原來的4倍19、一個質量為M的楔形物塊放在水平地面上，楔形物塊的斜面是光滑的，在斜面上有一個質量為m的小物塊，現(xiàn)對小物塊施加一個平行于斜面向上的力F，使小物塊沿斜面向上做勻加速運動，若楔形物塊始終保持靜止，地面對楔形物塊的摩擦力大小和方向如何？（）A.水平向左，大小為FcosθB.水平向右，大小為FcosθC.水平向左，大小為FsinθD.為零20、在研究轉動中的角動量守恒定律時，以下關于角動量守恒條件的描述，哪一項是不正確的？（）A.系統(tǒng)所受合外力矩為零B.系統(tǒng)對某一固定軸的合外力矩為零，則系統(tǒng)對該軸的角動量守恒C.內(nèi)力矩對系統(tǒng)的角動量沒有影響D.當系統(tǒng)的轉動慣量發(fā)生變化時，角動量一定不守恒二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在相對論力學中，請解釋長度收縮效應的數(shù)學表達式和物理意義，舉例說明在高速運動物體測量中的應用。2、（本題5分）探討在研究材料的疲勞損傷累積模型時，如何考慮不同應力水平和加載順序對疲勞壽命的影響？3、（本題5分）分析在一個物塊在有彈簧和摩擦力的水平面上運動的問題中，如何通過能量守恒和牛頓定律來確定物塊的最終位置？4、（本題5分）論述在一個人從高處跳下落在彈性網(wǎng)上的問題中，如何運用能量守恒和動量定理來分析人的運動狀態(tài)和網(wǎng)的形變？5、（本題5分）分析在一個物體在液體中做阻尼振動的問題中，如何通過實驗測量來確定阻尼系數(shù)和振動頻率的變化？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個豎直放置的絕熱氣缸中，有一個質量為2kg的活塞，封閉了一定質量的理想氣體，活塞可無摩擦地上下移動。初始時氣體的壓強為1×10^5Pa，體積為0.02m3，現(xiàn)對氣體緩慢加熱，使其壓強增加到2×10^5Pa，求氣體吸收的熱量。2、（本題5分）一個做勻減速直線運動的物體，初速度為18m/s，加速度大小為4m/s2，運動了15m后停止，求物體運動的時間。3、（本題5分）一個做平拋運動的物體，初速度為8m/s，拋出點距離地面的高度為18m，求物體落地時的水平位移和豎直速度。4、（本題5分）一質點在x-y平面內(nèi)運動，其加速度為a=3i+4j（m/s2），初速度為v0=4i-3j（m/s），初始位置為r0=5i+6j（m），求t=2s時質點的位置矢量。5、（本題5分）在光滑的水平面上，有兩個質量分別為m1=2kg和m2=3kg的物體，它們之間用一根輕質彈簧相連，開始時彈簧處于原長?，F(xiàn)對m1施加一個水平向右的力F=10N，使兩物體一起向右運動，求運動5m時彈簧的彈性勢能。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討多體系統(tǒng)動力學中的柔性多體系統(tǒng)建模和仿真，分析柔性體的變形描述方法、運動方程建立和求解策略。研究柔性多體系統(tǒng)在機械臂、航天器等領域的應用，探討如何考慮柔性