安徽工业职业技术学院《力学设计与操作》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在研究材料的疲劳特性时，以下关于疲劳寿命的描述，哪一项是不准确的？（）A.疲劳寿命是指材料在交变应力作用下发生疲劳破坏的循环次数B.材料的疲劳寿命与应力幅和平均应力有关C.提高材料的强度可以显著增加其疲劳寿命D.疲劳寿命具有很大的分散性2、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/m13、在研究质点系的动量守恒定律时，以下关于动量守恒条件的描述，哪一项是不准确的？（）A.系统所受合外力为零B.系统在某一方向上所受合外力为零，则该方向上动量守恒C.内力远大于外力时，系统的动量近似守恒D.只要系统不受外力，动量一定守恒，无论系统是否发生碰撞4、一个物体在水平面上做平抛运动，初速度为v0，抛出点距离地面的高度为h，重力加速度为g，以下关于物体水平位移的表达式，正确的是？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(h/2g)C.v0√(2h/g)D.2v0√(h/g)5、一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k。现在弹簧的两端分别施加大小相等、方向相反的两个力F，使弹簧伸长了x。则弹簧的弹性势能增加了多少？（）A.1/2kx^2B.FxC.1/2k(x+L0)^2-1/2kL0^2D.1/2(F/k)^26、一根轻质细绳跨过定滑轮，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体（m1>m2），在m1下落的过程中，若绳子的张力为T，滑轮的质量不计，m1下落的加速度大小为多少？（）A.(m1-m2)g/(m1+m2)B.(m1+m2)g/(m1-m2)C.(m1-m2)g/m1D.(m1-m2)g/m27、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8、一个人从高处跳下，落地时屈膝缓冲，设人的质量为m，下落高度为h，屈膝缓冲过程中重心下降的距离为d，地面对人的平均作用力大小为多少？（）A.mg(h+d)/dB.mg(h-d)/dC.mgh/dD.mgd/h9、在研究物体的平衡问题时，需要考虑力的合成与分解。一个物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，若其中两个力的大小和方向已知，以下哪种方法可以确定第三个力的大小和方向？（）A.平行四边形法则B.三角形法则C.正交分解法D.以上方法均可10、在相对论力学中，以下哪个效应不是相对论力学与经典力学的显著区别？（）A.时间膨胀效应，运动的时钟会变慢B.长度收缩效应，运动的物体长度会变短C.质量增加效应，物体的质量会随着速度的增加而增大D.引力红移效应，在强引力场中光谱线会向红端移动，而在经典力学中不存在此现象11、在一个竖直放置的封闭汽缸内，有一定质量的理想气体。若气体压强保持不变，温度升高，则气体的体积如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定12、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^213、一个质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，地球质量为M。卫星的动能为多少？（）A.GMm/2rB.GMm/rC.GMm/4rD.GMm/8r14、在一个绝热的气缸中，有一定质量的理想气体，气体的压强为P，体积为V，温度为T。现对气体缓慢加热，使其体积增大到2V，此时气体的压强和温度分别为多少？（假设气体的比热容为C）（）A.P/2，T/2B.P/2，2TC.P，2TD.P，T/215、在一个绝热容器中，有一定质量的理想气体，压强为P，体积为V，温度为T。现对气体进行绝热压缩，使其体积变为V/2，则气体的压强和温度分别变为多少？（）A.2P，2TB.2P，√2TC.4P，2TD.4P，√2T16、有一个质量分布均匀的薄圆盘，半径为R，总质量为M。对于距离圆盘中心为r（r<R）处的质点，其受到的万有引力大小为多少？（假设引力常量为G）（）A.GMm/r^2B.GMm/R^2C.GMmr/R^3D.GMmR/r^317、在弹性碰撞和非弹性碰撞中，系统的动量和能量变化情况不同。对于完全弹性碰撞，以下哪个物理量守恒？（）A.动量和动能都守恒B.动量守恒，动能不守恒C.动量不守恒，动能守恒D.动量和动能都不守恒18、在振动系统中，阻尼振动是一种常见的情况。与无阻尼振动相比，阻尼振动的特点是？（）A.振幅不变B.周期不变C.能量逐渐减小D.频率逐渐增大19、一个质量为m的小球，用长为L的细绳悬挂在天花板上。将小球拉至与竖直方向成θ角的位置由静止释放，忽略空气阻力。当小球运动到最低点时，细绳对小球的拉力大小为多少？（）A.mg(1-cosθ)B.3mg-2mgcosθC.mg(3-2cosθ)D.mg(1+2cosθ)20、在一个绝热容器中，有一定质量的理想气体，气体对外做功W。则气体的内能如何变化？（）A.增加WB.减少WC.不变D.无法确定21、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.mgD.ma22、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23、一物体从高处自由下落，经过时间t1下落了h1的高度，再经过时间t2下落了h2的高度，重力加速度为g，求h2与h1的比值是多少？（）A.t2²/t1²B.t1²/t2²C.t2/t1D.t1/t224、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+mgsinθ25、在一个竖直放置的圆管内，有一个小球在其中做匀速圆周运动。已知圆管的半径为R，小球运动的速度为v，则小球运动一周所用的时间为多少？（）A.2πR/vB.2πv/RC.πR/vD.πv/R二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）探讨在研究材料的疲劳极限预测方法时，如何结合实验数据和理论模型来准确预测材料的疲劳极限？2、（本题5分）阐述在一个人在风洞中进行跳伞模拟训练的问题中，如何分析风对人的作用力和人的运动状态？3、（本题5分）论述在研究结构的随机振动分析时，如何运用随机过程理论和统计方法来描述振动响应的不确定性？4、（本题5分）探讨在研究结构的振动疲劳问题时，如何考虑振动应力和疲劳损伤的相互作用，以及如何进行寿命预测？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个半径为0.7m的光滑圆环竖直放置，质量为0.7kg的小球在圆环内做圆周运动，通过最高点时的速度为2.8m/s，求小球在最低点时对圆环的压力。2、（本题5分）一个质量为5kg的物体在水平地面上，受到一个水平向左的拉力F1=10N和一个水平向右的拉力F2=15N作用，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，求物体在2s内的位移。3、（本题5分）一物体在水平面上做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度大小为1.5m/s²，求物体运动6m所用的时间和此时的速度。4、（本题5分）一物体从斜面上某点由静止开始下滑，斜面长为10m，高为5m，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s²，求物体滑到斜面底端所用的时间。5、（本题5分）一个质量为3kg的物体在一个水平向右的拉力F作用下，沿光滑斜面向上运动，斜面倾斜角为30°，若物体在4s内上升了8m，求拉力F的大小。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）全面剖析电动力学中的电磁感应问题，解释法拉第电磁感应定律和楞次定律，分析动生电动势和感生电动势的产生机制，探讨电磁感应在发电机、变压器等方面的应用，并举例说明如何计算电磁感应中的电动势和