北京交通大学《理论力学》2022-2023学年第一学期期末试卷

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2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、一个物体在竖直方向上做自由落体运动，经过A、B两点的速度分别为v1、v2，A、B两点的距离为h，以下关于物体经过A、B两点所用时间的表达式，正确的是？A.（v2-v1）/gB.（v2^2-v1^2）/（2gh）C.2h/（v2+v1）D.（v2-v1）/（2g）2、一轻杆一端固定一个小球，绕另一端在竖直平面内做圆周运动，在最高点时，小球的速度至少为多少才能使杆对小球的作用力为零？A.gr；B.gr²；C.r/g；D.r²/g。（其中g为重力加速度，r为杆长）3、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。4、一物体从高处自由下落，经过时间t落地。若将物体的下落高度增加一倍，其他条件不变，物体落地所需的时间将变为多少？A.√2tB.2tC.2√2tD.4t5、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。6、一质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现用一个平行于斜面向上的力F拉物体，使其沿斜面匀速向上运动。力F的大小为多少？A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)7、在材料力学中，关于梁的弯曲变形，以下哪个因素不是影响梁弯曲强度的主要因素？A.梁的截面形状和尺寸。B.梁所受的载荷类型和大小。C.梁的材料的弹性模量。D.梁的长度与宽度的比值。8、一物体在力F的作用下沿粗糙水平面运动，力F做的功与哪些因素有关？A.力的大小和物体的位移；B.力的大小、物体的位移和力与位移的夹角；C.物体的位移和摩擦力；D.力的大小和摩擦力。9、一个质量为m的物体在水平方向的两个力F1和F2作用下处于静止状态，其中F1=3N，F2=4N，现将F1撤去，以下关于物体在撤去F1瞬间加速度大小和方向的说法，正确的是？A.3m/s^2，方向与F1相反B.3m/s^2，方向与F1相同C.4m/s^2，方向与F2相反D.4m/s^2，方向与F2相同10、在热力学中，熵是一个反映系统混乱程度的物理量。对于一个孤立系统，以下哪种情况会导致熵增加？A.系统从无序到有序的变化B.系统进行可逆过程C.系统进行不可逆过程D.系统与外界无能量交换11、在研究物体的直线运动时，一个物体沿直线运动，其位移与时间的关系为x=5t+2t^2（x以米为单位，t以秒为单位），以下关于该物体运动情况的说法中，正确的是？A.初速度为5m/sB.加速度为2m/s^2C.前2秒内的位移为18mD.第3秒末的速度为11m/s12、关于摩擦力，下列说法正确的是？A.摩擦力总是阻碍物体的运动；B.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反；C.静止的物体一定不受摩擦力；D.摩擦力可以是动力也可以是阻力。13、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^214、在研究波动方程时，以下关于波的传播速度的描述，哪一项是不正确的？A.波的传播速度由介质的性质决定B.不同频率的波在同一介质中传播速度相同C.波的传播速度与波源的振动频率成正比D.波在真空中的传播速度是一个常数15、在研究热力学过程中的绝热过程时，以下关于绝热过程的描述，哪一项是不准确的？A.绝热过程中，系统与外界没有热量交换B.绝热过程中，系统的内能变化等于外界对系统做的功C.绝热膨胀时，系统温度降低；绝热压缩时，系统温度升高D.绝热过程一定是等熵过程16、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)17、在一个绝热的气缸中，有一定质量的理想气体，气体的压强为P，体积为V，温度为T。现对气体缓慢加热，使其体积增大到2V，此时气体的压强和温度分别为多少？（假设气体的比热容为C）A.P/2，T/2B.P/2，2TC.P，2TD.P，T/218、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。现对m1施加一个水平向右的拉力F，使两物体一起向右做匀加速直线运动。已知弹簧的劲度系数为k，此时弹簧的伸长量为多少？A.F/kB.F/(m1+m2)C.F*m2/(m1+m2)D.F*m1/(m1+m2)19、在一个光滑的水平面上，有两个物块A和B，质量分别为mA和mB，它们之间用一根轻质细绳相连。在水平向右的拉力F作用下，系统做匀加速直线运动，加速度大小为a。已知拉力F作用在A上，绳子的张力为T，则T的大小为多少？A.mBaB.mA(F-mBa)C.mB(F-mAa)D.mA(F+mBa)20、在研究刚体的转动惯量时，以下关于平行轴定理的描述，哪一项是不正确的？A.刚体对某一轴的转动惯量等于刚体对通过质心且与该轴平行的轴的转动惯量加上刚体的质量与两轴间距离平方的乘积B.平行轴定理只适用于刚体绕固定轴的转动C.利用平行轴定理可以方便地计算刚体对不同轴的转动惯量D.无论刚体的形状如何，平行轴定理都适用二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）分析在一个物体在有空气阻力的情况下竖直上抛的问题中，如何考虑阻力对运动的影响，并求解上升和下落的时间？2、（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。3、（本题10分）阐述在一个物体在粗糙曲面上运动并受到风力作用的问题中，如何通过受力分析和能量守恒来确定物体的运动轨迹和最终位置？4、（本题10分）论述在一个连接体问题中，例如两个物体通过绳子或弹簧相连，共同运动，如何运用整体法和隔离法来求解相关的加速度和受力？三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个质量为3kg的物体放在倾角为30°的斜面上，斜面与物体间的