安徽理工大学《数值模拟技术及应用》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数值模拟技术及应用》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在研究质点的运动时，常常需要用到运动学方程。对于匀变速直线运动，以下哪个运动学公式是错误的？A.v=v0+atB.s=v0t+1/2at^2C.v^2=v0^2+2asD.s=(v+v0)t/2，其中v是末速度，v0是初速度2、关于静摩擦力，下列说法正确的是？A.静摩擦力的大小与正压力成正比；B.静摩擦力的方向总是与物体运动趋势方向相反；C.静摩擦力一定是阻力；D.静摩擦力可以无限增大。3、一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下，在粗糙水平面上移动了一段距离s，动摩擦因数为μ。则力F对物体做的功为多少？A.FsB.μFsC.(F-μmg)sD.(F-μmg)/s4、在相对论力学中，以下关于时间膨胀和长度收缩的描述，哪一项是不准确的？A.运动的时钟会变慢，即时间膨胀B.运动的物体在运动方向上长度会收缩C.时间膨胀和长度收缩效应只有在物体接近光速时才明显D.时间膨胀和长度收缩是相对的，取决于观察者的参考系5、在研究质点的运动时，以下哪种运动不能直接用匀变速直线运动的公式来描述？A.自由落体运动。B.竖直上抛运动。C.平抛运动。D.斜抛运动。6、一根长为L的均匀细杆，质量为M，可绕一端的水平轴O自由转动。当细杆从水平位置由静止下摆到竖直位置时，其角速度为多少？（重力加速度为g）A.√(3g/2L)B.√(6g/L)C.√(3g/L)D.√(6g/2L)7、在研究机械波的多普勒效应时，以下关于多普勒效应的描述，哪一项是错误的？A.当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率升高B.当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率降低C.多普勒效应只适用于声波，不适用于电磁波D.多普勒效应可以用于测量物体的运动速度8、在刚体的定轴转动中，转动惯量是一个重要的物理量。对于一个由多个质点组成的刚体，以下哪种情况会导致其转动惯量增大？A.质点向转轴靠近B.质点质量减小C.质点分布远离转轴D.转轴位置改变9、在一个光滑的斜面上，有一个质量为m的物体，斜面的倾角为θ，现给物体一个沿斜面向上的初速度v0，物体向上运动的最大距离为多少？A.v0^2/(2gsinθ)B.v0^2/(2gcosθ)C.v0^2/(2g)D.v0^2/(4g)10、一个质量分布均匀的球体，半径为R，总质量为M。在距离球心为r（r<R）的位置，其引力场强度大小为多少？A.GM/r²B.GM/R²C.GMr/R³D.GMr²/R³11、在弹性碰撞和非弹性碰撞的研究中，以下关于碰撞过程中能量转化的描述，哪一项是错误的？A.弹性碰撞中，动能守恒B.非弹性碰撞中，动能部分转化为内能C.完全非弹性碰撞中，动能损失最大D.所有碰撞中，动量都守恒，动能也守恒12、在材料力学的组合变形问题中，以下哪种组合不是常见的组合形式？A.拉伸与弯曲的组合。B.压缩与扭转的组合。C.弯曲与扭转的组合。D.拉伸与压缩的组合。13、对于刚体的定轴转动，以下哪个物理量与转动惯量无关？A.角加速度。B.转动动能。C.合外力矩。D.角速度。14、有一个质量分布均匀的薄圆盘，半径为R，总质量为M。对于距离圆盘中心为r（r<R）处的质点，其受到的万有引力大小为多少？（假设引力常量为G）A.GMm/r^2B.GMm/R^2C.GMmr/R^3D.GMmR/r^315、关于机械能守恒定律，下列说法正确的是？A.只有重力做功时，机械能才守恒；B.只要合外力为零，机械能就守恒；C.只有弹力做功时，机械能才守恒；D.只要除重力和弹力外的其他力做功为零，机械能就守恒。16、一个质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，地球的质量为M，万有引力常量为G，卫星的线速度大小为多少？A.√GM/rB.√GM/r^2C.√GMm/rD.√GMm/r^217、在光的反射定律中，以下哪个因素不是影响反射光方向的？A.入射光的方向。B.反射面的形状。C.入射光的波长。D.反射面的材质。18、一质量为m的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，动摩擦因数为μ，拉力F随时间t变化的图像如图所示，以下关于物体在0-t0时间内位移大小的表达式，正确的是？（图像自行想象）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m19、在波动方程中，以下哪个物理量不是用来描述波的特性的？A.波速。B.波长。C.波的频率。D.波的能量。20、在研究两个物体的碰撞问题时，已知两个物体的质量分别为m1和m2，碰撞前的速度分别为v1和v2，碰撞后的速度分别为v1'和v2'，如果碰撞过程中没有机械能损失，以下关于碰撞后速度的表达式，正确的是？A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)+2m2v2/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)-2m2v2/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)-2m2v2/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)+2m2v2/(m1-m2)二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）对于一个承受高温和高压作用的容器，运用力学知识分析如何进行强度设计和安全性评估？2、（本题10分）在波动方程中，请解释波的叠加原理，并举例说明两列波叠加时的干涉、衍射和驻波现象。3、（本题10分）在振动系统中，请解释共振现象产生的条件和特点，并举例说明共振现象在工程和生活中的应用和危害。4、（本题10分）在流体力学中，请解释势流的概念和特点，并举例说明势流理论在解决无旋流动问题中的应用。三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）在一个竖直放置的绝热气缸中，有一个质量为2kg的活塞，封闭了一定质量的理想气体，活塞可无摩擦地上下移动。初始时气体的压强为1×