吉林大学《断裂力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《断裂力学》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、有一个质量分布均匀的薄圆盘，半径为R，总质量为M。对于距离圆盘中心为r（r<R）处的质点，其受到的万有引力大小为多少？（假设引力常量为G）A.GMm/r^2B.GMm/R^2C.GMmr/R^3D.GMmR/r^32、在分析简谐振动时，以下关于回复力的描述，哪一项是不正确的？A.回复力的大小与位移成正比，方向总是指向平衡位置B.回复力是一种保守力C.简谐振动中，回复力一定是由弹簧弹力提供D.回复力可以是一个力，也可以是几个力的合力3、有一个摆长为L的单摆，在摆角很小的情况下做简谐运动。其周期为多少？A.2π√L/gB.2π√g/LC.π√L/gD.π√g/L4、在研究波动现象时，波长、频率和波速是重要的概念。关于它们之间的关系，以下哪一项是错误的？A.v=λf，其中v是波速，λ是波长，f是频率B.波速由介质决定，与波长和频率无关C.频率越高，波长越短D.不同频率的波在同一介质中传播时，波速相同，波长不同5、一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vA和vB，AB之间的距离为h。已知重力加速度为g，则物体从A点运动到B点所用的时间为多少？A.(vB-vA)/gB.(vB^2-vA^2)/2ghC.(vB-vA)/2gD.(vB^2-vA^2)/g6、一个质量为M的球放在一个倾角为θ的光滑斜面上，并用挡板挡住，挡板与斜面垂直，若斜面和挡板都是固定的，球对斜面的压力大小为多少？A.MgcosθB.MgsinθC.Mg/cosθD.Mg/tanθ7、一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k，一端固定在墙上，另一端连接一个质量为m的物体。现将物体拉离平衡位置一段距离x后由静止释放，物体做简谐运动。其振动周期为多少？A.2π√(m/k)B.2π√(k/m)C.π√(m/k)D.π√(k/m)8、在一个光滑的水平圆盘上，有一个质量为m的小物块，用一根不可伸长的细绳拴在圆盘的中心，细绳的长度为L。圆盘以角速度ω匀速转动时，细绳的拉力为多少？A.mω^2LB.mωLC.mω^2/LD.mω/L9、在平抛运动中，物体的水平位移与哪些因素有关？A.初速度和重力加速度；B.初速度和下落高度；C.重力加速度和下落高度；D.初速度、重力加速度和下落高度。10、在流体力学中，雷诺数是一个用于判断流体流动状态的无量纲数。当雷诺数较小时，流体的流动状态通常为？A.湍流B.层流C.过渡流D.无法确定11、在热力学中，理想气体的状态方程描述了气体的状态参量之间的关系。对于一定质量的理想气体，在绝热过程中，以下哪个量保持不变？A.压强B.体积C.温度D.内能12、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/s13、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=114、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.6j15、在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比，当弹簧受到10N的拉力时伸长2cm，若拉力变为20N，则弹簧伸长多少？A.4cm；B.6cm；C.8cm；D.10cm。16、在流体力学中，伯努利方程描述了流体在流动过程中的能量变化。对于伯努利方程的应用，以下哪一项是不准确的？A.可以解释飞机机翼产生升力的原理B.适用于不可压缩、无粘性的理想流体C.可以用来计算管道中流体的流速和压强D.伯努利方程在任何流体流动情况下都能准确应用17、在热力学中，卡诺循环是一种理想的热机循环。在卡诺循环中，以下哪个过程是绝热过程？A.高温热源到低温热源的放热过程B.低温热源到高温热源的吸热过程C.两个恒温过程之间的过程D.以上都是18、在一个光滑的斜面上，有一个质量为m的物块，受到一个水平向右的力F作用，斜面的倾角为θ，重力加速度为g。若物块相对斜面静止，力F的大小范围是多少？A.mgtanθ≤F≤mgsinθB.0≤F≤mgtanθC.mgsinθ≤F≤mgcosθD.0≤F≤mgsinθ19、在一个光滑的水平面上，有三个质量均为m的物块A、B、C，排成一条直线，A、B之间和B、C之间分别用一根轻质弹簧连接。现对A施加一个水平向右的力F，使三个物块一起向右运动。已知弹簧的劲度系数均为k，则A、B之间弹簧的伸长量为多少？A.F/2kB.F/3kC.2F/3kD.F/k20、一物体在水平面上做匀加速直线运动，初速度为v0，加速度为a，经过时间t后的速度是多少？A.v0+at；B.v0-at；C.v0t+1/2at²；D.v0t-1/2at²。二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在波动光学中，请解释光的偏振现象产生的原因，并举例说明线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的特点和应用。2、（本题10分）阐述在一个人拉着箱子在水平地面上匀速前进的问题中，如何分析人的拉力、地面摩擦力和箱子的重力之间的关系？3、（本题10分）在流体力学中，讨论如何通过实验方法测量流体的粘性系数和表面张力等参数？4、（本题10分）论述在研究爆炸冲击下结构的动态响应时，如何考虑爆炸波的传播、反射和结构的非线性行为？三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一质量为6kg的