河南科技大学《振动力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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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2、一个质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂在O点，将小球拉至与O点等高的A点由静止释放，当小球运动到B点时，绳子恰好断裂，已知B点与O点的水平距离为x，重力加速度为g，绳子断裂后小球做平抛运动的水平射程为多少？A.x√(2gL/(L^2-x^2))B.x√(gL/(L^2-x^2))C.2x√(gL/(L^2-x^2))D.4x√(gL/(L^2-x^2))3、在一个固定的光滑圆弧轨道上，有一个质量为m的小球从与圆心等高的位置由静止释放，圆弧轨道半径为R，重力加速度为g，以下关于小球运动到轨道最低点时对轨道压力的表达式，正确的是？A.3mgB.2mgC.mgD.4mg4、在一个均匀的电场中，有一个电荷量为q的带电粒子，电场强度为E，粒子从静止开始运动，以下关于粒子运动速度的表达式，正确的是？A.Eqt/mB.Eq^2t^2/2mC.Eq^2t/mD.Eqt^2/2m5、在相对论力学中，对于高速运动的粒子，其动量和能量的表达式与经典力学有很大不同。以下哪种情况下，相对论效应可以忽略不计？A.粒子速度远小于光速B.粒子速度接近光速C.粒子质量很小D.粒子能量很高6、在一个光滑的固定斜面顶端，有一个可视为质点的物体由静止开始下滑。已知斜面的高度为h，斜面的倾角为θ，重力加速度为g。则物体滑到斜面底端时的速度大小为多少？A.√(2gh)B.√(2ghsinθ)C.√(2ghtanθ)D.√(2gh/sinθ)7、一个物体在力F的作用下沿粗糙斜面向上运动，力F与斜面平行，已知斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，力F的大小为F=mgsinθ+μmgcosθ，若物体从斜面底端运动到顶端的位移为s，力F做功为多少？A.mgsinθsB.μmgcosθsC.(mgsinθ+μmgcosθ)sD.(mgsinθ-μmgcosθ)s8、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9、一个质量为m的小球，用一根不可伸长的轻质细绳悬挂在O点，将小球拉至A点由静止释放，小球在竖直平面内做圆周运动。已知OA与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，若小球能通过圆周的最高点，则在最高点时小球的速度至少为多少？A.√(gL)B.√(gLsinθ)C.√(gLcosθ)D.√(gL(1-cosθ))10、在材料力学中，应力集中现象会对构件的强度产生影响。在构件的几何形状发生突变处，以下哪个物理量会显著增大？A.正应力B.切应力C.应变D.位移11、在一个固定的光滑斜面上，有一个可视为质点的物体从斜面顶端由静止开始下滑。已知斜面的高度为H，斜面的长度为L，重力加速度为g，则物体滑到斜面底端时的速度大小为多少？A.√(2gH)B.√(2gL)C.√(2gH-2gL)D.√(2gL-2gH)12、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/213、一个物体在水平面上做曲线运动，以下关于物体所受合力方向与速度方向夹角的说法，正确的是？A.一定大于90°B.一定小于90°C.可能等于90°D.一定等于0°14、在弹性力学中，应力边界条件和位移边界条件分别用于描述？A.物体表面的力和位移B.物体内部的力和位移C.物体表面的应力和应变D.物体内部的应力和应变15、有一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k。现将弹簧一端固定，另一端施加一个水平拉力F，使弹簧伸长到L。则拉力F做的功为多少？A.k(L-L0)²/2B.kL²/2C.kL(L-L0)D.kL²-kL0²16、在一个水平向右的匀强电场中，有一个带正电的粒子，电荷量为q，质量为m，电场强度为E。若粒子以初速度v0水平向右抛出，忽略重力，粒子在水平方向做匀加速直线运动，则粒子在水平方向的加速度大小为多少？A.qE/mB.v0qE/mC.qEv0/mD.qE^2/m17、在一个竖直平面内，有一个带电粒子在重力和电场力的共同作用下做圆周运动，已知粒子电荷量为q，质量为m，电场强度为E，重力加速度为g，以下关于粒子运动速度的表达式，正确的是？A.√(mg/Eq)B.√(Eq/mg)C.√(mgq/E)D.√(Eqg/m)18、一物体从高处自由下落，经过A、B两点的速度分别为vA和vB，A、B两点间的距离为h，则物体从A点下落到B点所用的时间为多少？A.(vB-vA)/gB.(vB^2-vA^2)/2ghC.(vB+vA)/gD.2h/(vB+vA)19、在一个匀强磁场中，有一个带电粒子以速度v垂直于磁场方向入射，电荷量为q，质量为m，磁感应强度为B，以下关于粒子做圆周运动的半径的表达式，正确的是？A.mv/qBB.mqB/vC.mvB/qD.mq/vB20、在机械振动的共振现象中，以下哪个描述是不准确的？A.当驱动力的频率等于系统的固有频率时，发生共振。B.共振时，系统的振幅达到最大值。C.共振现象只会对系统造成破坏，没有任何有益的应用。D.可以通过改变系统的固有频率或驱动力的频率来避免共振的危害。二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在研究质点的相对运动时，请解释相对速度和相对加速度的概念，并举例说明如何通过相对运动的观点解决复杂的运动问题。2、（本题10分）在流体力学中，请解释射流的概念和射流的基本特征，举例说明射流在工程和日常生活中的应用，如消防水枪的射流。3、（本题10分）在流体力学中，讨论如何分析微尺度流动中的滑移边界条件和表面效应？4、（本题10分）在材料力学中，请解释材料的疲劳寿命曲线的含义，并说明如何通过实验测定材料的疲劳极限和疲劳寿命。三、计算题（本大题共