江苏海洋大学《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、在研究物体的振动时，简谐振动是一种常见的模型。对于一个做简谐振动的物体，以下哪个物理量决定了其振动的周期？A.振幅B.初相位C.回复力系数D.最大速度2、在匀速圆周运动中，线速度、角速度、周期之间有什么关系？A.v=ωr，T=2π/ω；B.v=ω/T，T=2πr/v；C.v=ω²r，T=2πω；D.v=ωr²，T=2πω²。3、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。当水平力F作用在m1上时，两物体一起做匀加速直线运动，弹簧的伸长量为x。若将力F作用在m2上，弹簧的伸长量将如何变化？A.变大B.变小C.不变D.无法确定4、在流体的流动中，粘性是一个重要的性质。对于粘性流体，在管道中流动时，以下哪个位置的流速最大？A.管道中心B.管道壁面C.管道的任意位置流速相同D.无法确定5、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)s6、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.4a7、一个质量为m的人站在升降机中，当升降机以加速度a上升时，人对升降机的压力是多少？A.m(g+a)；B.m(g-a)；C.mg；D.ma。8、一质量为m的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，动摩擦因数为μ，拉力F随时间t变化的图像如图所示，以下关于物体在0-t0时间内位移大小的表达式，正确的是？（图像自行想象）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m9、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。10、一个做匀速圆周运动的物体，其线速度为v，半径为r，角速度为ω。下列关系式中正确的是？A.v=ωrB.ω=vrC.v=r/ωD.r=vω11、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12、一个质量为m的物体在竖直平面内做圆周运动，在最高点时速度为v，半径为r，重力加速度为g，求此时绳子对物体的拉力是多少？A.mg+mv²/r；B.mg-mv²/r；C.mv²/r；D.mg。13、一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下，在粗糙水平面上移动了一段距离s，动摩擦因数为μ。则力F对物体做的功为多少？A.FsB.μFsC.(F-μmg)sD.(F-μmg)/s14、在流体力学中，雷诺实验用于研究流体的流动状态。在实验中，通过改变以下哪个参数来观察流动状态的变化？A.流体的速度B.流体的粘度C.管道的直径D.以上参数均可15、一质点做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a。经过一段时间t，质点的位移为x。则在这段时间内，质点的平均速度为多少？A.(v0+at)/2B.(v0+v0+at)/2C.(v0t+1/2at^2)/tD.x/t16、在热力学循环过程中，以下哪个循环的效率不是取决于高温热源和低温热源的温度？A.卡诺循环。B.奥托循环。C.斯特林循环。D.任意一种循环的效率都只取决于高温热源和低温热源的温度。17、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/T18、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后，速度变为v。在这段时间内，物体的平均速度为多少？A.(v0+v)/2B.(v0-v)/2C.v0+at/2D.v0-at/219、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)20、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)二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）论述在一个人在斜面上拉着物体匀速上升的问题中，如何计算人的拉力做功和物体重力势能的增加量？2、（本题10分）在波动方程的求解中，请解释分离变量法的基本思想和步骤，并举例说明如何用分离变量法求解一维波动方程。3、（本题10分）阐述在一个物体在有摩擦的曲线上运动的问题中，如何通过能量守恒和牛顿定律来分析速度和位移的关系？4、（本题10分）在流体力学中，讨论如何通过数值方法求解Navier-Stokes方程，以及常见的数值格式和误差分析？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9k