华南理工大学《计算流体力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《计算流体力学》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、在热力学中，关于热力学第一定律的表述，以下哪一项是错误的？A.系统内能的增量等于外界对系统所做的功与系统从外界吸收的热量之和。B.该定律反映了能量的守恒和转化关系。C.对于绝热过程，外界对系统做功等于系统内能的增加。D.热力学第一定律只适用于理想气体，对实际气体和液体不适用。2、在研究质点系的动力学问题时，质心运动定理有着重要的应用。对于一个由多个质点组成的系统，以下哪种情况下质心的加速度为零？A.系统所受合外力为零B.系统内各质点的加速度都为零C.系统内各质点的速度都为零D.系统的动量为零3、在相对论中，关于质量和能量的关系，爱因斯坦提出了著名的质能方程。根据质能方程，以下哪种说法是正确的？A.质量和能量可以相互转化B.质量和能量是两种不同的物理量，不能相互转化C.质量就是能量，能量就是质量D.质量和能量没有关系4、在一个粗糙水平面上，有一个质量为M的木板，木板上放置一个质量为m的物块。木板与物块之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2。现对木板施加一个水平向右的力F，使木板和物块一起向右加速运动。若物块与木板相对静止，则它们的加速度大小为多少？A.F/(M+m)B.(F-μ2(M+m)g)/(M+m)C.(F-μ1mg)/(M+m)D.(F-μ1mg-μ2(M+m)g)/(M+m)5、在一个粗糙水平面上，一个质量为M的物体在水平拉力F的作用下做匀加速直线运动，加速度为a。若拉力增大为2F，物体的加速度将变为多少？A.2aB.aC.0.5aD.4a6、一个质量为M、半径为R的均匀球体，在其内部挖去一个半径为R/2的小球体，剩余部分的质量为M'。已知万有引力常量为G，则在距离大球心为r（r>R）处的引力场强度为多少？A.GM/r^2B.GM'/r^2C.G(M-M')/r^2D.G(M+M')/r^27、对于刚体的角动量守恒定律，以下哪种情况不满足角动量守恒？A.刚体所受的合外力矩为零。B.刚体所受的合外力不为零，但合外力矩为零。C.刚体作匀速转动。D.刚体所受的合外力矩不为零。8、在相对论力学中，以下哪个效应不是相对论力学与经典力学的显著区别？A.时间膨胀效应，运动的时钟会变慢。B.长度收缩效应，运动的物体长度会变短。C.质量增加效应，物体的质量会随着速度的增加而增大。D.引力红移效应，在强引力场中光谱线会向红端移动，而在经典力学中不存在此现象。9、一个物体在水平面上做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，经过时间t，以下关于物体位移的表达式，正确的是？A.v0t+at^2/2B.v0t-at^2/2C.v0t+at^2D.v0t-at^210、在研究梁的弯曲问题时，以下关于弯矩和剪力的描述，哪一项是不准确的？A.弯矩是力对梁横截面产生的绕中性轴转动的效应B.剪力是力在梁横截面上产生的平行于横截面的剪切效应C.弯矩和剪力的大小和分布与梁的载荷和支撑情况有关D.梁上某一点的弯矩和剪力总是同时达到最大值11、一个物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，线速度为v，角速度为ω，向心加速度为a，周期为T，下列关系式中正确的是？A.v=ωrB.a=vωC.T=2πr/vD.ω=2π/T12、对于刚体的平面运动，如果已知刚体上某一点的速度和加速度，以下哪个量不能直接求出？A.刚体的角速度。B.刚体的角加速度。C.刚体上另一点的速度。D.刚体所受的合力。13、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。14、一个质量为M的楔形物块放在水平地面上，楔形物块的斜面是光滑的，在斜面上有一个质量为m的小物块，现对小物块施加一个平行于斜面向上的力F，使小物块沿斜面向上做匀加速运动，若楔形物块始终保持静止，地面对楔形物块的摩擦力大小和方向如何？A.水平向左，大小为FcosθB.水平向右，大小为FcosθC.水平向左，大小为FsinθD.为零15、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。16、一根长为L的均匀细杆，质量为M，可绕一端的水平轴O在竖直平面内自由转动。现将细杆从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，当细杆转到竖直位置时，其角速度为多少？A.√(6g/L)B.√(3g/2L)C.√(2g/L)D.√(3g/L)17、在一个固定的斜面上，有一个物块在平行于斜面的力F作用下向上运动，已知斜面倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，以下关于物块加速度大小的表达式，正确的是？A.（F-mgsinθ-μmgcosθ）/mB.（F-mgsinθ+μmgcosθ）/mC.（F+mgsinθ-μmgcosθ）/mD.（F+mgsinθ+μmgcosθ）/m18、有两个力F1和F2，它们的合力大小为F，且F1=3N，F2=4N。若两个力的夹角为60°，则合力F的大小为多少？A.5NB.7NC.√13ND.√19N19、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。20、在一个光滑水平面上，有三个质量分别为m1、m2、m3的物体，它们之间用轻质弹簧相连，处于静止状态。现突然给m1一个水平向右的冲量I，在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能为多少？A.I^2/2(m1+m2+m3)B.I^2/2(m1+m2)C.I^2/2m1D.I^2/2(m2+m3)二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）阐述在一个人推动一个箱子在粗糙斜面上缓慢上升的问题中，如何计算人的推力做功和箱子重力势能的增加量？2、（本题10分）分析在一个物块在有弹簧和摩擦力的水平面上运动的问题中，如何通过能量守恒和牛顿定律来确定物块的最终位置？3、（本题10分）在弹性力学中，分析如何利用叠加原理求解复杂载荷作用下物体的应力和应变？4、（本题10分）分析在研究流固耦合问题时，如何建立流体和固体之间的相互作用方程，以及如何求解耦合系统的运动和变形？三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（