南京工业大学《高等流体力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页南京工业大学

《高等流体力学》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在一个竖直平面内，有一个半径为R的光滑圆形轨道，一质量为m的物体在轨道内做圆周运动。已知在最高点时，物体对轨道的压力为零，重力加速度为g，则物体在最低点时的速度大小为多少？A.√(5gR)B.√(3gR)C.√(gR)D.√(2gR)2、在一个光滑的斜面上，有一个质量为m的物体，斜面的倾角为θ，现给物体一个沿斜面向上的初速度v0，物体向上运动的最大距离为多少？A.v0^2/(2gsinθ)B.v0^2/(2gcosθ)C.v0^2/(2g)D.v0^2/(4g)3、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。4、在热力学过程中，等压过程、等容过程和等温过程具有不同的特点。对于理想气体的等压膨胀过程，以下哪个物理量增大？A.内能B.压强C.温度D.体积5、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6、在一个水平向右的匀强磁场中，有一个垂直于磁场方向的金属框，框的边长分别为L1和L2，线框向右运动的速度为v。则线框中产生的感应电动势为多少？A.BL1L2vB.BL1vC.BL2vD.07、一质量为m的炮弹以初速度v0斜向上发射，发射角为θ。不计空气阻力，炮弹上升的最大高度为多少？A.v0²sin²θ/2gB.v0²sin²θ/gC.v0²cos²θ/2gD.v0²cos²θ/g8、对于振动的合成，如果两个简谐振动的频率相差很大，以下哪种情况会发生？A.产生拍现象，振幅出现周期性的强弱变化。B.合成振动仍然是简谐振动。C.合成振动是复杂的非周期性振动。D.无法确定合成振动的性质。9、在流体力学中，势流理论是研究无旋流动的一种方法。对于一个无旋流动，其速度势满足？A.拉普拉斯方程B.泊松方程C.热传导方程D.波动方程10、两个物体A和B，质量分别为mA和mB，它们在光滑水平面上发生正碰。碰撞前A的速度为vA，B的速度为0。碰撞后A的速度为vA'，B的速度为vB'。若碰撞是完全弹性碰撞，下列哪个式子成立？A.mAvA=mAvA'+mBvB'B.mAvA²=mAvA'²+mBvB'²C.mAvA+mB×0=mAvA'+mBvB'D.mAvA²+mB×0²=mAvA'²+mBvB'²11、在一个定滑轮的两侧，分别悬挂质量为m1和m2的两个物体（m1>m2），忽略滑轮的质量和摩擦力，系统由静止释放。当m1下降h高度时，m2的速度大小为多少？A.√(2gh(m1-m2)/(m1+m2))B.√(2ghm1/(m1+m2))C.√(2ghm2/(m1+m2))D.√(2gh)12、一个质量为m的物体，放在一个旋转的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动。圆盘的半径为R，角速度为ω，物体与圆盘之间的动摩擦因数为μ，为使物体不相对圆盘滑动，圆盘转动的最大角速度为多少？A.√(μg/R)B.√(μmg/R)C.√(g/μR)D.√(mg/μR)13、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14、在一个光滑的斜面上，有一个质量为M的物体由静止开始下滑，斜面的倾角为θ，重力加速度为g，以下关于物体下滑加速度的表达式，正确的是？A.gsinθB.gcosθC.gtanθD.g/cosθ15、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16、在研究材料的力学性能时，应力和应变是重要的概念。以下关于应力和应变的关系，哪一项是错误的？A.在弹性范围内，应力与应变成正比B.材料的弹性模量等于应力除以应变C.超过材料的屈服极限后，应力与应变不再成正比D.应力越大，应变一定越大17、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.4mg18、一个人站在体重秤上，从静止开始迅速下蹲，在下蹲过程中，体重秤的示数如何变化？A.先变小后变大B.先变大后变小C.一直变大D.一直变小19、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=120、一个质量为m的物体放在粗糙的斜面上，斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，现用一个平行于斜面向上的力F拉动物体，使其沿斜面匀速向上运动，力F的大小为多少？A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.μmgcosθ+mgsinθ二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在流体力学中，解释明渠水流中的水跃现象，以及如何通过力学分析来确定水跃的位置和特征参数？2、（本题10分）分析在研究结构的动力稳定性分析时，如何确定结构在动力载荷作用下的稳定性边界和失稳模式？3、（本题10分）论述在研究结构的损伤检测与健康监测技术时，如何利用传感器网络和信号处理方法来识别结构的损伤位置和程度？4、（本题10分）探讨在研究扭转问题时，如何确定圆轴扭转时的切应力分布规律和扭转角，并分析影响扭转强度和刚度的因素？三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）有一质量为2kg的物体在一个竖直放置的光滑圆环上做圆周运动，圆环半