湖北工业大学《力学（一）》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《力学（一）》2022-2023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、在一个固定的光滑水平横杆上，套有两个质量分别为m1和m2的小球，两球之间用一根轻质弹簧相连，两球在横杆上以相同的角速度ω绕横杆中点做匀速圆周运动，以下关于弹簧弹力大小的表达式，正确的是？A.m1ω^2（r2-r1）B.m2ω^2（r2-r1）C.（m1+m2）ω^2（r2-r1）D.（m1-m2）ω^2（r2-r1）2、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。3、在研究机械能守恒定律时，需要考虑物体的动能和势能的变化。以下关于机械能守恒的条件，哪一项是不正确的？A.只有重力或弹力做功B.物体所受的合外力为零C.除重力和弹力外，其他力做功之和为零D.没有摩擦力和空气阻力做功4、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5、在波动光学中，光的偏振现象表明了光的横波特性。对于自然光通过偏振片后，其光强会？A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小6、在研究质点的相对运动时，需要考虑参考系的选择。当一个质点在一个相对于地面做匀速直线运动的车厢内运动时，以下哪种描述是正确的？A.相对于车厢的运动和相对于地面的运动相同B.相对于车厢的运动和相对于地面的运动不同C.相对于车厢的运动一定是匀速直线运动D.相对于地面的运动一定是匀速直线运动7、在研究材料的断裂力学时，以下关于应力强度因子的描述，哪一项是不准确的？A.应力强度因子是描述裂纹尖端应力场强度的物理量B.当应力强度因子达到某一临界值时，裂纹会发生扩展C.应力强度因子与裂纹的长度、形状和加载方式有关D.应力强度因子只与材料的性质有关，与外界载荷无关8、在相对论力学中，光速不变原理是一个基本假设。以下哪种实验现象支持了这一假设？A.迈克尔逊-莫雷实验B.光电效应实验C.黑体辐射实验D.夫兰克-赫兹实验9、在研究刚体的定点转动时，欧拉角是描述刚体转动姿态的一组参数。以下哪种情况下，欧拉角会出现奇异值？A.刚体绕某一轴旋转90度B.刚体绕某一轴旋转180度C.刚体绕某一轴旋转360度D.刚体做匀速转动10、一个质量为m的小球用长度为L的轻绳悬挂在天花板上，将小球拉至与竖直方向成θ角的位置由静止释放，忽略空气阻力，以下关于小球运动到最低点时速度大小的表达式，正确的是？A.√(2gL(1-cosθ))B.√(gLsinθ)C.√(gL(1-cosθ))D.√(2gLsinθ)11、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。12、在一个绝热容器中，有一定质量的理想气体，压强为P，体积为V，温度为T。现对气体进行绝热压缩，使其体积变为V/2，则气体的压强和温度分别变为多少？A.2P，2TB.2P，√2TC.4P，2TD.4P，√2T13、一质点在x-y平面内运动，其位置矢量为r=2ti+3t^2j（其中i、j分别为x、y方向的单位矢量），则质点的加速度矢量为多少？A.2i+6tjB.2i+6t^2jC.0D.6j14、在静力学中，分析物体的受力情况是解决问题的关键。对于一个处于平衡状态的物体，以下关于其受力特点的描述，哪一项是不正确的？A.所受合外力为零B.各个方向上的合力都为零C.物体在平衡力作用下，一定处于静止状态D.物体可能做匀速直线运动15、一个质量为m的小球用长度为L的轻绳悬挂在天花板上，将小球拉至与竖直方向成θ角的位置由静止释放，忽略空气阻力，小球运动到最低点时的速度大小为多少？A.√(2gL(1-cosθ))B.√(gL(1-cosθ))C.√(2gLsinθ)D.√(gLsinθ)16、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17、两个物体之间的万有引力与哪些因素有关？A.两个物体的质量和它们之间的距离；B.两个物体的体积和它们之间的距离；C.两个物体的密度和它们之间的距离；D.两个物体的形状和它们之间的距离。18、在弹性力学中，应力和应变的关系对于材料的性能分析至关重要。对于一种各向同性的弹性材料，在受到单向拉伸时，以下哪个物理量反映了材料的变形程度？A.正应力B.切应力C.线应变D.剪应变19、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20、一质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，在粗糙水平面上由静止开始运动，经过位移x时的速度为v。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则恒力F做功为多少？A.1/2mv^2-μmgxB.1/2mv^2+μmgxC.μmgx+1/2mv^2D.μmgx-1/2mv^2二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在研究刚体的平面运动时，请说明如何确定刚体的瞬时速度中心，并举例说明其在解决问题中的应用。2、（本题10分）在弹性力学的研究范围内，详细阐述如何通过数学模型来描述物体在受到外力作用时的应力和应变分布情况？3、（本题10分）分析在一个物体在液体中做简谐振动并受到浮力变化影响的问题中，如何计算振动的周期和振幅？4、（本题10分）阐述牛顿第三定律的内容，并举例说明其在日常生活和工程中的重要性，例如火箭的发射原理。三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一物体从高为2