赤峰应用技术职业学院《结构设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页赤峰应用技术职业学院《结构设计》

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、一理想气体从状态A经过绝热过程到达状态B，然后经过等压过程回到状态A，构成一个循环。在此循环中，气体的净功为多少？（）A.正B.负C.零D.无法确定2、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3、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4、一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，经过时间t后的速度是多少？（）A.v0+atB.v0-atC.v0t+1/2at²D.v0t-1/2at²5、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、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7、一个质量为M、长度为L的均匀细杆，可绕其中点在竖直平面内自由转动。现将细杆从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，当细杆转到竖直位置时，其角速度为多少？（）A.√(3g/L)B.√(6g/L)C.√(4g/L)D.√(8g/L)8、一个物体在水平面上做曲线运动，以下关于物体所受合力方向与速度方向夹角的说法，正确的是？（）A.一定大于90°B.一定小于90°C.可能等于90°D.一定等于0°9、在一个竖直放置的光滑圆环轨道内，有一个小球在轨道内做圆周运动，已知圆环的半径为R，小球经过最高点时的速度为v，要使小球能通过最高点，v至少为多少？（）A.√gRB.√2gRC.√3gRD.√5gR10、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)11、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.012、在振动的能量问题中，以下哪个因素不是决定振动系统能量大小的因素？（）A.振幅的大小B.振动的频率C.系统的质量D.振动的初相位13、一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k。现将弹簧一端固定，另一端施加一个水平向右的力F，使弹簧伸长到L。则力F所做的功为多少？（）A.1/2k(L-L0)^2B.k(L-L0)^2C.1/2kL^2-1/2kL0^2D.kL^2-kL0^214、一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k，一端固定在墙上，另一端连接一个质量为m的物体。现将物体拉离平衡位置一段距离x后由静止释放，物体做简谐运动。其振动周期为多少？（）A.2π√(m/k)B.2π√(k/m)C.π√(m/k)D.π√(k/m)15、一个物体在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，其中F1=3N，F2=4N，若F3的大小为5N，则F1和F2的夹角为多少？（）A.30°B.45°C.60°D.90°16、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.mg17、在研究波动方程时，以下关于波的传播速度的描述，哪一项是不正确的？（）A.波的传播速度由介质的性质决定B.不同频率的波在同一介质中传播速度相同C.波的传播速度与波源的振动频率成正比D.波在真空中的传播速度是一个常数18、在一个固定的光滑水平横杆上，套有两个质量分别为m1和m2的小球，两球之间用一根轻质弹簧相连，两球在横杆上以相同的角速度ω绕横杆中点做匀速圆周运动，以下关于弹簧弹力大小的表达式，正确的是？（）A.m1ω^2（r2-r1）B.m2ω^2（r2-r1）C.（m1+m2）ω^2（r2-r1）D.（m1-m2）ω^2（r2-r1）19、在一个均匀磁场中，有一根长度为L的导体棒以速度v垂直于磁场方向运动。若磁感应强度为B，导体棒两端的感应电动势为多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.020、在弹性碰撞中，若两个物体的质量比为m1:m2=2:1，速度比为v1:v2=1:2，碰撞后两物体的速度分别是多少？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m1v1/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m1v1/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m2v1/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m2v1/(m1-m2)21、在相对论力学中，以下关于时间膨胀和长度收缩的描述，哪一项是不准确的？（）A.运动的时钟会变慢，即时间膨胀B.运动的物体在运动方向上长度会收缩C.时间膨胀和长度收缩效应只有在物体接近光速时才明显D.时间膨胀和长度收缩是相对的，取决于观察者的参考系22、一质量为m的物体在粗糙水平面上，受到水平拉力F作用，从静止开始运动。已知拉力F随时间t变化的图像如图所示，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。在0-t0时间内，拉力F的冲量为多少？（）A.图线与t轴围成的面积B.1/2Ft0C.Ft0D.无法确定23、在研究物体的运动时，需要考虑多种力的作用。当一个物体在粗糙水平面上做匀减速直线运动时，以下哪种力对其减速过程起主要作用？（）A.重力B.支持力C.摩擦力D.拉力24、一物体从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面，最后停在C点，已知AB段和BC段的长度分别为L1和L2，物体在斜面上和水平面上的动摩擦因数分别为μ1和μ2，物体从A点到C点的运动时间为t，重力加速度为g，A点的高度h为多少？（）A.1/2gt^2-μ1gL1-μ2gL2B.1/2gt^2+μ1gL1+μ2gL2C.μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2D.(μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2)/g25、在一个竖直上抛运动中，物体经过抛出点上方h高处时的速度大小为v。则物体从抛出到经过h高处所用的时间为多少？（）A.(v-√v²-2gh)/gB.(v+√v²-2gh)/gC.(v-√v²+2gh)/gD.(v+√v²+2gh)/g二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在研究材料的疲劳裂纹扩展速率时，力学上如何建立数学模型和进行实验测量？2、（本题5分）理论力学中，对于多刚体系统的运动分析，如何运用动量矩定理和动能定理来求解系统的运动状态？3、（本题5分）对于一个承受弯曲和剪切组合作用的梁结构，运用力学原理分析如何确定危险截面和最大应力？4、（本题5分）从理论力学出发，阐述如何分析刚体在平面曲线运动中的切向加速度和法向加速度？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一质量为1.2kg的小球，用一根长为1m的细绳拴在光滑水平面上的一点做圆周运动，小球的角速度为4rad/s，求细绳的拉力。2、（本题5分）一个质量为3kg的物体放在倾角为30°的斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为0.2，现用一平行于斜面向上的力F=20N拉物体，使其沿斜面向上匀速运动，求斜面的长度至少为多少。3、（本题5分）在一个光滑的水平面上，有两个质量分别为3kg和5kg的物体，中间用一根轻质弹簧相连，给5kg的物体一个15N的水平向右的瞬时冲量，求弹簧被压缩的最大长度。4、（本题5分）在水平地面上，有一个质量为10kg的木箱，现用一个与水平方向成30°角、大小为50N的力拉木箱，使木箱在水平地面上移动了10m，求拉力做的功和摩擦力做的功。5、（本题5分）一个质量为4kg的物体放在粗糙斜面上，斜面与水平面夹角为30°，物体与斜面间的动摩擦因数为0.3，现用一个沿斜面向上的力F拉动物体，使物体以加速度为1m/s²向上运动，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）深入探讨结构力学中的稳定性分析，包括压杆稳定、薄板稳定、壳体稳定等问题的理论和方法。以受压柱、拱结构、薄壳屋顶为例，说明结构失稳的原因和特征。讨论在设计中如何考虑稳定性要