北华大学《理论力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页北华大学《理论力学》

2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、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、在研究转动中的角动量守恒定律时，以下关于角动量守恒条件的描述，哪一项是不正确的？A.系统所受合外力矩为零B.系统对某一固定轴的合外力矩为零，则系统对该轴的角动量守恒C.内力矩对系统的角动量没有影响D.当系统的转动惯量发生变化时，角动量一定不守恒2、一个物体在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，其中F1=3N，F2=4N，若F3的大小为5N，则F1和F2的夹角为多少？A.30°B.45°C.60°D.90°3、一个质量为m的物体在水平地面上，受到与水平方向成θ角的拉力F作用，物体与地面间的动摩擦因数为μ。当物体做匀速直线运动时，拉力F的大小为多少？A.μmg/(cosθ+μsinθ)B.μmg/(cosθ-μsinθ)C.μmg/(sinθ+μcosθ)D.μmg/(sinθ-μcosθ)4、在光的偏振现象中，以下哪个说法是不正确的？A.自然光通过偏振片可以变成偏振光。B.偏振光的振动方向是固定的。C.光的偏振现象证明了光是横波。D.所有的光都具有偏振现象。5、一个做匀速圆周运动的物体，其线速度为v，半径为r，角速度为ω。下列关系式中正确的是？A.v=ωrB.ω=vrC.v=r/ωD.r=vω6、在一个光滑水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体，它们之间用一根轻质弹簧相连。当对m1施加一个水平向右的拉力F时，系统处于平衡状态。已知弹簧的劲度系数为k，此时弹簧的伸长量为x。若突然撤去拉力F，则在撤去拉力的瞬间，m1的加速度大小为多少？A.F/m1B.kx/m1C.F-kx/m1D.kx-F/m17、对于简谐振动的图像，以下哪个特征不能从图像中直接得到？A.振幅。B.频率。C.初相位。D.振动的周期。8、一物体在粗糙水平面上受到水平力F的作用做直线运动，其加速度a与力F的关系图像如图所示。则物体与水平面间的动摩擦因数为多少？A.直线的斜率B.直线在纵坐标上的截距C.直线在横坐标上的截距D.无法确定9、一个质点同时参与了两个方向相互垂直的简谐运动，其振动方程分别为x=A1sin(ωt)和y=A2sin(ωt+φ)。则质点的轨迹方程为多少？A.x²/A1²+y²/A2²=1B.(x/A1)²+(y/A2)²=1C.(x/A1)²-(y/A2)²=1D.x²/A1²-y²/A2²=110、在一个竖直上抛运动中，物体经过抛出点上方h高处时的速度大小为v。则物体从抛出到经过h高处所用的时间为多少？A.(v-√v²-2gh)/gB.(v+√v²-2gh)/gC.(v-√v²+2gh)/gD.(v+√v²+2gh)/g11、一个质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平地面做匀速直线运动。已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，则拉力F的大小为多少？A.μmg/(cosθ-μsinθ)B.μmg/(cosθ+μsinθ)C.μmg/(sinθ-μcosθ)D.μmg/(sinθ+μcosθ)12、在一个固定的斜面上，有一个物块从静止开始下滑，经过时间t到达斜面底端。已知斜面的倾角为θ，动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则斜面的长度为多少？A.1/2gt^2sinθB.1/2gt^2cosθC.1/2gt^2(sinθ-μcosθ)D.1/2gt^2(sinθ+μcosθ)13、在振动系统中，共振现象是一种特殊的情况。当驱动力的频率与系统的固有频率相等时，以下哪个物理量会达到最大值？A.振幅B.速度C.加速度D.能量14、一个质量为m的物体，在一个与水平方向成α角的斜面上匀速下滑。已知斜面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物体受到的摩擦力大小为多少？A.μmgcosαB.mgsinαC.μmgD.mg(sinα-μcosα)15、在机械波的传播过程中，如果介质中的质点做简谐运动，以下哪个量不是随时间做周期性变化的？A.位移。B.速度。C.加速度。D.介质的密度。16、在研究物体的弹性形变时，以下哪个概念不是用来描述材料弹性性质的重要参数？A.弹性模量，反映材料抵抗弹性变形的能力。B.屈服强度，材料开始产生明显塑性变形时的应力。C.泊松比，横向应变与纵向应变的比值。D.硬度，材料抵抗硬物压入其表面的能力。17、一个质量为m的小球，用不可伸长的轻绳系于O点，在竖直平面内做圆周运动。小球经过最低点时，绳子的拉力为F。若小球运动到最高点时，绳子恰好断裂，小球做平抛运动，落到水平地面上。已知圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则小球平抛的水平距离为多少？A.2√R(F-5mg)/gB.2√R(5mg-F)/gC.2√R(F-3mg)/gD.2√R(3mg-F)/g18、一物体在光滑水平面上受到两个互相垂直的力F1和F2的作用，F1=3N，F2=4N，物体的加速度大小为多少？A.5m/s^2B.7m/s^2C.1m/s^2D.25m/s^219、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^220、一个质量为m的小球，用长度为L的细绳悬挂在天花板上。现将小球拉至与竖直方向成θ角的位置由静止释放，当小球运动到最低点时，细绳的拉力大小为多少？A.mg(1-cosθ)B.mg(1+cosθ)C.mg(3-2cosθ)D.mg(3+2cosθ)二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）从理论力学角度，阐述如何分析刚体在有心力场中的运动，如行星绕太阳的运动？2、（本题10分）论述在研究压电材料的力学性能时，如何考虑电场对材料变形和应力的影响，以及其在智能结构中的应用？3、（本题10分）探讨在研究质点系的动力学问题时，如何运用质心运动定理和相对质心的动量矩定理来求解系统的运动状态？4、（本题10分）在材料力学中，请解释材料的疲劳裂纹扩展规律，并说明如何通过实验测定疲劳裂纹扩展速率，举例说明在疲劳寿命预测中的应用。三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一质量为4kg的物体在水平地面上，受到一个大