宁波卫生职业技术学院《理论力学Ⅰ》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《理论力学Ⅰ》2023-2024学年第二学期期末试卷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、一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=5sin(4πt+π/3)cm。则质点振动的周期和初相位分别为多少？（）A.0.5s，π/3B.0.5s，2π/3C.2s，π/3D.2s，2π/32、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。若将物体向下拉一段距离后由静止释放，物体做简谐运动。则其振动的振幅为多少？（）A.xB.2xC.x/2D.无法确定3、在研究热力学第一定律时，以下关于能量守恒的描述，哪一项是错误的？（）A.系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加与系统对外做功之和B.第一类永动机是不可能制成的C.能量可以从一种形式完全转化为另一种形式，而不产生其他影响D.做功和热传递都可以改变系统的内能4、一个质量为m的物体放在光滑水平面上，受到一个水平力F的作用，物体的加速度为多少？（）A.F/mB.m/FC.F+mD.F-m5、在流体力学中，流线和迹线是描述流体运动的两种不同方式。在定常流动中，流线和迹线？（）A.重合B.相交C.平行D.垂直6、在一个粗糙的水平面上，有一个质量为m的物块在水平拉力F的作用下做直线运动，已知动摩擦因数为μ，物块运动的位移为x，以下关于拉力做功的表达式，正确的是？（）A.FxB.μmgxC.（F-μmg）xD.（F-μmg）x/27、在一个光滑的斜面上，有一个质量为m的物块，受到一个水平向右的力F作用，斜面的倾角为θ，重力加速度为g。若物块相对斜面静止，力F的大小范围是多少？（）A.mgtanθ≤F≤mgsinθB.0≤F≤mgtanθC.mgsinθ≤F≤mgcosθD.0≤F≤mgsinθ8、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.ma9、在一个光滑的水平面上，有两个物块A和B，质量分别为mA和mB，用一根轻质弹簧连接。现对A施加一个水平向右的力F，经过一段时间，A、B的速度分别为vA和vB，此时弹簧的弹性势能为多少？（）A.1/2mAvA²+1/2mBvB²-1/2(mA+mB)(vA+vB)²B.1/2mAvA²+1/2mBvB²-1/2(mA+mB)(vA-vB)²C.1/2mAvA²-1/2mBvB²D.1/2(mA+mB)(vA-vB)²10、在材料的拉伸实验中，以下哪个阶段不是材料拉伸过程中的典型阶段？（）A.弹性阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.衰退阶段11、在热力学第一定律中，系统内能的变化与做功和传热有关。对于一个绝热系统，以下哪种情况会导致系统内能增加？（）A.外界对系统做功B.系统对外界做功C.系统与外界进行热传递D.以上情况均不会12、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13、一个质量分布均匀的球体，半径为R，总质量为M。对于距离球心为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^314、在研究材料的断裂力学时，以下关于应力强度因子的描述，哪一项是不准确的？（）A.应力强度因子是描述裂纹尖端应力场强度的物理量B.当应力强度因子达到某一临界值时，裂纹会发生扩展C.应力强度因子与裂纹的长度、形状和加载方式有关D.应力强度因子只与材料的性质有关，与外界载荷无关15、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）/m16、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°17、一个物体从高处自由下落，经过A、B两点的速度分别为vA、vB，A、B两点间的距离为h。则物体经过A、B两点所用的时间为多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB+vA)/gC.(vB²-vA²)/2ghD.(vB²-vA²)/g18、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、y以米为单位，t以秒为单位。则在t=2s时，质点的加速度大小为多少？（）A.6m/s^2B.8m/s^2C.10m/s^2D.12m/s^219、一物体在水平面上做匀变速直线运动，其加速度大小为a，初速度为v0，经过时间t后速度变为v。则这段时间内物体的平均速度为多少？（）A.(v0+v)/2B.(v0-v)/2C.v0+atD.v0-at20、在相对论力学中，当物体的运动速度接近光速时，其质量会发生变化。以下哪种说法正确描述了物体速度与质量的关系？（）A.物体速度越大，质量越小B.物体速度越大，质量越大C.物体质量与速度无关D.物体质量先增大后减小21、一个质点在x-y平面内运动，其运动方程为x=3t，y=4t^2，其中x和y的单位为米，t的单位为秒，该质点在t=2秒时的加速度大小为多少？（）A.3m/s^2B.4m/s^2C.8m/s^2D.12m/s^222、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）23、在一个光滑的水平面上，有两个物块A和B，质量分别为mA和mB，它们之间用一根轻质细绳相连。在水平向右的拉力F作用下，系统做匀加速直线运动，加速度大小为a。已知拉力F作用在A上，绳子的张力为T，则T的大小为多少？（）A.mBaB.mA(F-mBa)C.mB(F-mAa)D.mA(F+mBa)24、在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比，当弹簧受到10N的拉力时伸长2cm，若拉力变为20N，则弹簧伸长多少？（）A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm25、有一个质量为m的物体，放在一个倾角为θ的粗糙斜面上，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，使其沿斜面匀速上升。已知重力加速度为g，则F的大小为多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ+μmgcosθ二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析在一个带电粒子在电磁场中运动且考虑相对论效应的问题中，如何修正运动方程和能量表达式？2、（本题5分）论述在研究流固热耦合问题时，如何综合考虑流体流动、固体变形和热传递之间的相互作用和耦合关系？3、（本题5分）分析在一个带电粒子在磁场和电场交替的区域中运动的问题中，如何确定粒子在不同区域的运动轨迹和速度？4、（本题5分）分析在一个带电粒子在电场和磁场同时存在的区域中做直线运动的问题中，如何确定电场和磁场的大小和方向关系？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个竖直放置的绝热气缸中，有一个质量为2kg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。初始时气体的压强为1×10^5Pa，体积为0.02m³，现对气体缓慢加热，使其压强增加到2×10^5Pa，求气体吸收的热量。2、（本题5分）有一轻质弹簧，其原长为12cm，劲度系数为250N/m，现用15N的力水平拉弹簧，求弹簧的伸长量。3、（本题5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。初始时气体的压强为1.2×10^5Pa，体积为0.03m³，现对气体缓慢加热，使其压强增加到2.4×10^5Pa，求气体吸收的热量。4、（本题5分）一个质量为9kg的物体在与水平方向成30°角的推力F=60N作用下，沿水平地面运动，动摩擦因数为0.5，求物体运动4m时推力做的功和摩擦力做的功。5、（本题5分）一个物体从斜面上某点以12m/s的初速度水平抛出，斜面倾斜角为45°，重力加速度为10m/s²，求物体落到斜面上时的水平位移和竖直位移。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述相对论中的时空观，解释同时的相对性、时间膨胀和长度收缩等概念，