郑州大学《计算力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算力学》2023-2024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、关于重心，下列说法正确的是？A.重心一定在物体上；B.质量分布均匀的物体，重心位置只与物体形状有关；C.形状规则的物体，重心一定在其几何中心；D.重心就是物体上最重的点。2、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3、一物体在水平面上做匀减速直线运动，初速度为v0，加速度大小为a，经过时间t速度减为零，则物体在这段时间内的平均速度为多少？A.v0/2B.v0C.at/2D.(v0+0)/24、一轻杆一端固定一个小球，绕另一端在竖直平面内做圆周运动，在最高点时，小球的速度至少为多少才能使杆对小球的作用力为零？A.gr；B.gr²；C.r/g；D.r²/g。（其中g为重力加速度，r为杆长）5、在研究热力学过程中的卡诺循环时，以下关于卡诺循环效率的描述，哪一项是不准确的？A.卡诺循环效率只与两个热源的温度有关B.卡诺循环效率总是小于1C.提高高温热源的温度或降低低温热源的温度，可以提高卡诺循环效率D.卡诺循环效率与工作物质的性质无关6、在一个固定的光滑斜面上，有一个质量为m的物块，从斜面顶端由静止开始下滑。斜面的高度为h，底边长度为L，重力加速度为g。则物块滑到底端时的速度大小为多少？A.√(2gh)B.√(2ghL^2/(h^2+L^2))C.√(2ghL/(h^2+L^2))D.√(2gL)7、在热力学中，熵是一个反映系统混乱程度的物理量。对于一个孤立系统，以下哪种情况会导致熵增加？A.系统从无序到有序的变化B.系统进行可逆过程C.系统进行不可逆过程D.系统与外界无能量交换8、一个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。经过一段时间t，位移为x。则在这段时间内，物体的平均速度为多少？A.v0+at/2B.v0-at/2C.(v0+at)/2D.(v0-at)/29、在一个水平向右的匀强电场中，有一个带正电的粒子，电荷量为q，质量为m，电场强度为E。若粒子以初速度v0水平向右抛出，忽略重力，粒子在水平方向做匀加速直线运动，则粒子在水平方向的加速度大小为多少？A.qE/mB.v0qE/mC.qEv0/mD.qE^2/m10、一质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现用一个平行于斜面向上的力F拉物体，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.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)11、在研究液体的粘滞性时，以下关于粘滞系数的描述，哪一项是不正确的？A.粘滞系数反映液体内部的摩擦力B.粘滞系数与液体的温度有关，温度越高，粘滞系数越大C.不同液体的粘滞系数不同D.粘滞系数越大，液体的流动性越差12、在研究物体的抛体运动时，需要考虑重力和初速度的影响。当一个物体以一定的初速度斜向上抛出时，在其上升过程中，以下哪个物理量不断减小？A.速度B.加速度C.水平方向的速度D.竖直方向的速度13、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/t14、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。15、在一个光滑的固定斜面顶端，有一个可视为质点的物体由静止开始下滑。已知斜面的高度为h，斜面的倾角为θ，重力加速度为g。则物体滑到斜面底端时的速度大小为多少？A.√(2gh)B.√(2ghsinθ)C.√(2ghtanθ)D.√(2gh/sinθ)16、在热力学第三定律中，以下哪个表述是不准确的？A.绝对零度不能达到。B.随着温度趋近于绝对零度，熵趋近于零。C.热力学第三定律只适用于纯净物质的完美晶体。D.绝对零度时，物质的内能为零。17、一物体在光滑水平面上受到两个互相垂直的力F1和F2的作用，F1=3N，F2=4N，物体的加速度大小为多少？A.5m/s^2B.7m/s^2C.1m/s^2D.25m/s^218、一质点在x-y平面内运动，其运动方程为x=3t，y=4t^2，其中x和y的单位为m，t的单位为s。则在t=2s时，质点的加速度大小为多少？A.8m/s^2B.6m/s^2C.4m/s^2D.2m/s^219、在一个竖直悬挂的弹簧下端挂一个质量为m的物体，弹簧伸长了x。若将此物体放在水平光滑桌面上，再用同样大小的力拉弹簧，弹簧的伸长量将为多少？A.xB.2xC.x/2D.020、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。二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）请阐述热力学中的热平衡概念，并解释如何判断两个系统是否达到热平衡，举例说明热平衡在热传递过程中的应用。2、（本题10分）在弹性力学中，分析如何处理具有非线性几何变形的物体的应力和应变问题？3、（本题10分）论述在一个旋转的非惯性系中，例如转盘上的物体，如何分析物体所受的惯性离心力和科里奥利力？4、（本题10分）对于一个处于高温环境下工作的机械部件，运用力学原理分析如何考虑温度对材料性能的影响？三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）在一个竖直放置的绝热气缸中，有一个质量为3kg的活塞，封闭了一定质量的理想气体，活塞可无摩擦地上下移动。初始