南京工业大学《数值流体力学与仿真》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数值流体力学与仿真》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、一个质量为M的圆盘，绕通过圆心且垂直于盘面的轴以角速度ω匀速转动。圆盘的半径为R，则圆盘边缘处一个质量为m的质点所受的向心力大小为多少？A.mω^2RB.Mω^2RC.m(Mω^2R)/MD.mωR^22、一个质量为m的物体在水平面上做半径为R的匀速圆周运动，线速度为v。物体所受的向心力由摩擦力提供，动摩擦因数为μ。则物体运动一周，摩擦力做功为多少？A.0B.μmg×2πRC.μmgv²/RD.无法确定3、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.04、一个物体在竖直方向上做抛体运动，以下关于物体在上升和下降过程中经过同一高度时速度大小的说法，正确的是？A.上升时速度大B.下降时速度大C.速度大小相等D.速度大小关系不确定5、在分析物体之间的相互作用力时，牛顿第三定律起着重要作用。关于牛顿第三定律的表述，以下哪一项是不准确的？A.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反B.作用力和反作用力作用在两个不同的物体上C.作用力和反作用力同时产生、同时消失D.作用力和反作用力一定是同一种性质的力，但大小可以不同6、在波动方程中，波速、波长和频率之间存在一定的关系。对于在真空中传播的电磁波，其波速与以下哪个因素有关？A.电磁波的频率B.电磁波的波长C.电磁波的振幅D.以上因素均无关7、在波动光学中，双缝干涉实验中条纹的间距与以下哪个因素有关？A.双缝间距B.光的波长C.屏幕到双缝的距离D.以上因素均有关8、在研究物体的受力和运动时，摩擦力是不可忽视的因素。以下关于摩擦力的描述，哪一项是不正确的？A.静摩擦力的大小与外力有关，在一定范围内随外力增大而增大B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D.摩擦力可以是动力，也可以是阻力9、两个质量分别为m1和m2的物体相距r，它们之间的万有引力是多少？A.Gm1m2/r；B.Gm1m2/r²；C.Gm1m2/r³；D.Gm1m2/r⁴。（其中G为万有引力常量）10、在一个粗糙的斜面上，有一个质量为m的物体，斜面的倾角为θ，动摩擦因数为μ。现用一个平行于斜面向上的力F使物体沿斜面匀速向上运动，F的大小为多少？A.mg(sinθ+μcosθ)B.mg(sinθ-μcosθ)C.μmg(cosθ+sinθ)D.μmg(cosθ-sinθ)11、在机械波的传播过程中，如果介质中的质点做简谐运动，以下哪个量不是随时间做周期性变化的？A.位移。B.速度。C.加速度。D.介质的密度。12、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13、一质点做曲线运动，在某一时刻，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向的关系是？A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向与合外力方向一定相同C.速度方向与加速度方向一定相同D.速度方向与合外力方向可能相同14、在热力学过程中，以下哪个过程不是绝热过程？A.快速压缩气体，来不及与外界进行热交换。B.气体在真空中膨胀。C.用绝热材料包裹容器，进行的热力过程。D.缓慢加热气体，使气体温度逐渐升高。15、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16、关于刚体的平面运动，以下哪个描述不是其基本形式？A.平动。B.转动。C.滚动。D.平面一般运动，即平动与转动的合成。17、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18、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)/s19、在研究热传递过程时，以下关于热传导、热对流和热辐射的描述，哪一项是错误的？A.热传导是依靠分子的热运动传递热量B.热对流是由于流体的宏观运动传递热量C.热辐射不需要介质，可以在真空中传递热量D.热传递过程中，热量总是从高温物体传向低温物体，直到温度相等20、一个质量为m的物体在倾角为θ的斜面上静止，斜面对物体的支持力和摩擦力分别是多少？A.N=mgcosθ，f=mgsinθ；B.N=mgsinθ，f=mgcosθ；C.N=mg，f=0；D.N=0，f=mg。二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）分析在研究多体系统的动力学时，如何建立系统的运动方程，并运用数值方法求解复杂的运动轨迹？2、（本题10分）在弹性力学中，请说明应变协调方程的物理意义和作用，举例说明在求解弹性力学问题时如何满足应变协调方程。3、（本题10分）阐述在一个秋千在摆动过程中受到空气阻力的问题中，如何分析阻力对秋千摆动幅度和周期的影响？4、（本题10分）探讨在研究材料的断裂韧性测试方法时，如何选择合适的试样类型和加载方式来准确测量材料的断裂韧性？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4kg的物体放在粗糙斜面上，斜面与水平面