中国矿业大学《高等流体力学（全英）》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《高等流体力学（全英）》2022-2023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的楔形物块放在水平地面上，楔形物块的斜面是光滑的，在斜面上有一个质量为m的小物块，现对小物块施加一个平行于斜面向上的力F，使小物块沿斜面向上做匀加速运动，若楔形物块始终保持静止，地面对楔形物块的摩擦力大小和方向如何？A.水平向左，大小为FcosθB.水平向右，大小为FcosθC.水平向左，大小为FsinθD.为零2、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)3、一物体在竖直方向上做自由落体运动，经过时间t下落的高度为h。若重力加速度增大为原来的两倍，在相同时间内，物体下落的高度将变为多少？A.2hB.4hC.h/2D.h/44、在一个光滑水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体，用一根轻质弹簧相连，现对m1施加一个水平向右的拉力F，已知弹簧的劲度系数为k，当两物体一起向右做匀加速运动时，弹簧的伸长量为多少？A.F/(k(m1+m2))B.Fm1/(km2)C.Fm2/(km1)D.F/(km1)5、在相对论中，关于质量和能量的关系，爱因斯坦提出了著名的质能方程。根据质能方程，以下哪种说法是正确的？A.质量和能量可以相互转化B.质量和能量是两种不同的物理量，不能相互转化C.质量就是能量，能量就是质量D.质量和能量没有关系6、一物体从h高处自由下落，落地时的速度是多少？A.gh；B.gh²；C.2gh；D.2gh²。7、一个质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平地面做匀速直线运动。已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，则拉力F的大小为多少？A.μmg/(cosθ-μsinθ)B.μmg/(cosθ+μsinθ)C.μmg/(sinθ-μcosθ)D.μmg/(sinθ+μcosθ)8、在材料的疲劳实验中，以下哪个指标不是用来衡量材料疲劳性能的？A.疲劳极限。B.疲劳强度。C.屈服强度。D.疲劳寿命。9、在波动的叠加原理中，以下哪个条件不是叠加原理成立的前提？A.波的振幅较小。B.波的频率相同。C.波的传播方向相同。D.介质是线性的。10、对于刚体的定轴转动，以下哪个物理量与转动惯量无关？A.角加速度。B.转动动能。C.合外力矩。D.角速度。11、有一个质量为m的物体，用轻绳悬挂在电梯的天花板上。当电梯以加速度a匀加速上升时，绳子对物体的拉力为多少？（重力加速度为g）A.m(g+a)B.m(g-a)C.maD.mg12、在一个固定的斜面上，有一个物块在平行于斜面的力F作用下向上运动，已知斜面倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，以下关于物块加速度大小的表达式，正确的是？A.（F-mgsinθ-μmgcosθ）/mB.（F-mgsinθ+μmgcosθ）/mC.（F+mgsinθ-μmgcosθ）/mD.（F+mgsinθ+μmgcosθ）/m13、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.014、在研究振动的能量时，以下关于简谐振动能量的描述，哪一项是错误的？A.简谐振动的能量与振幅的平方成正比B.简谐振动的能量是守恒的，不随时间变化C.系统的动能和势能在振动过程中相互转化，但总能量不变D.振动频率越高，振动能量越大15、一个质量为m的物体放在粗糙水平面上，用一个与水平方向成θ角的力F拉动物体，使物体以加速度a做匀加速直线运动，动摩擦因数为μ，求力F的大小是多少？A.ma+μmg；B.ma-μmg；C.ma/(cosθ+μsinθ)；D.ma/(cosθ-μsinθ)。16、在材料的疲劳特性研究中，以下哪个因素不是影响材料疲劳寿命的关键因素？A.材料的化学成分和组织结构。B.加载的应力幅和平均应力。C.环境温度和湿度。D.材料的颜色和外观。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。当对m1施加一个水平向右的拉力F时，系统处于平衡状态。已知弹簧的劲度系数为k，此时弹簧的伸长量为x。若突然撤去拉力F，则在撤去拉力的瞬间，m1的加速度大小为多少？A.F/m1B.kx/m1C.F-kx/m1D.kx-F/m118、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19、一物体在力F1和F2的作用下处于平衡状态，若F1=10N，F2=8N，则这两个力的夹角是多少度时合力为6N？A.60°；B.90°；C.120°；D.150°。20、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)二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在材料力学中，请阐述剪切变形的特点和剪切胡克定律的内容，举例说明在工程结构中常见的剪切变形情况。2、（本题10分）阐述在一个物体沿斜面下滑且受到摩擦力的情况下，如何运用能量守恒定律来分析物体机械能的变化和内能的产生？3、（本题10分）在研究材料的断裂力学问题时，力学上如何描述裂纹的扩展规律和断裂韧性的测定方法？4、（本题10分）论述在一个带电粒子在非均匀磁场中运动的问题中，如何根据磁场的分布来确定粒子的运动轨迹和受力变化？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5kg的物体在一个与水平