中国地质大学（武汉）《计算结构力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页中国地质大学（武汉）

《计算结构力学》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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.ma2、在一个固定的光滑斜面上，有一个物块从静止开始下滑。已知斜面的高度为h，底边长度为L。物块到达斜面底端时的速度大小为多少？（）A.√2ghB.√2gLC.√2ghLD.√2gh²/L²3、在一个光滑的水平面上，有两个质量分别为m1和m2的滑块，中间用一根轻质弹簧连接，现给m1一个水平向右的瞬时冲量I，此后弹簧的最大弹性势能为多少？（）A.I^2/4(m1+m2)B.I^2/2(m1+m2)C.I^2(m1-m2)/2(m1+m2)D.I^2(m1-m2)/4(m1+m2)4、在一个水平向右的匀强电场中，有一个带电荷量为+q、质量为m的粒子，初速度为v0，与电场方向成θ角斜向上抛出。忽略重力，粒子在电场中的运动轨迹为一条抛物线，电场强度为E，则粒子沿电场方向的加速度大小为多少？（）A.qEsinθ/mB.qEcosθ/mC.qE/mD.qEtanθ/m5、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6、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)7、在研究振动的合成时，以下关于同频率、同方向振动合成的描述，哪一项是不正确的？（）A.合振动的振幅等于两个分振动振幅之和B.合振动的频率与分振动的频率相同C.合振动的初相位由两个分振动的初相位决定D.合振动的振幅可能大于、小于或等于分振动的振幅之和8、一个质量为m的汽车在半径为R的弯道上以速度v行驶，若路面与轮胎之间的最大静摩擦力为fmax，为了保证汽车不发生侧滑，v应满足什么条件？（）A.v≤√fmaxR/mB.v≥√fmaxR/mC.v≤√fmaxm/RD.v≥√fmaxm/R9、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停止运动，求物体在这段时间内的位移是多少？（）A.v0t+1/2at²B.v0t-1/2at²C.v0tD.1/2at²10、在研究刚体的定轴转动动力学时，以下关于转动定律的描述，哪一项是错误的？（）A.M=Jα，其中M是合外力矩，J是转动惯量，α是角加速度B.转动定律与牛顿第二定律形式相似C.对于绕定轴转动的刚体，合外力矩越大，角加速度越大D.转动惯量越大，角加速度越大11、一质量为m的物体在光滑水平面上受到两个相互垂直的水平力F1和F2的作用，F1=2N，F2=3N，以下关于物体加速度大小的表达式，正确的是？（）A.5m/s^2B.√13m/s^2C.√5m/s^2D.13m/s^212、一物体从高处自由下落，经过最后200m所用的时间为4s，重力加速度为10m/s^2，则物体下落的总高度为多少？（）A.245mB.280mC.320mD.360m13、在热力学第一定律的应用中，对于一个绝热容器中的热传递过程，以下哪种说法是正确的？（）A.热量可以在容器内部分子之间传递B.热量可以从容器内部传递到外部C.热量不能在容器内部传递D.以上说法都不正确14、一质量为m的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，动摩擦因数为μ，拉力F随时间t变化的图像如图所示，以下关于物体在0-t0时间内位移大小的表达式，正确的是？（图像自行想象）（）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m15、在一个匀强磁场中，有一个通电导线框，导线框的边长分别为L1和L2，电流为I，磁感应强度为B，导线框平面与磁场方向垂直。则导线框所受的安培力大小为多少？（）A.BIL1L2B.B^2I^2L1L2C.BI(L1+L2)D.0二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（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？2、（本题5分）在弹性力学中，分析如何求解具有热-力耦合作用的物体的应力和应变分布？3、（本题5分）在波动光学中，请解释光的干涉条纹的可见度概念，并说明影响干涉条纹可见度的因素，举例说明如何提高干涉条纹的可见度。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨连续介质力学中的应力张量和应变张量的概念和应用，分析在复杂应力状态下，物体的变形和受力情况，通过具体的流体和固体力学问题，如流体的流动、固体的变形等，阐述连续介质力学的基本原理和方法。2、（本题5分）全面论述水力学中的明渠流、有压管流和水力模型试验，探讨水流的运动规律和能量损失，分析在水利工程、给排水系统中的应用。3、（本题5分）深入探讨热力学中的卡诺循环和热机效率，包括卡诺循环的组成和工作过程。解释卡诺定理和卡诺循环效率的计算方法。分析实际热机与卡诺热机的差距和提高热机效率的途径。通过火力发电、内燃机等实际热机系统，探讨卡诺循环和热机效率在能源利用中的意义和挑战。4、（本题5分）深入探讨电磁感应定律的内涵和应用，分析在磁场变化或导体切割磁感线时，如何产生感应电动势和感应电流，通过具体的例子，如发电机、变压器等，阐述电磁感应定律在电能产生和传输中的重要性。5、（本题5分）全面剖析热力学第一定律和第二定律，解释内能、热量、功之间的关系，分析熵的概念和热力学第二定律的微观意义，探讨热力学定律在热机效率、能源利用等方面的应用。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一轻质杆长为1m，一端固定一个质量为1kg的小球，另一端可绕O点在竖直平面内转动，当小球在最高点的速度为2m/s时，求杆对小球的作用力是拉力还是支持力，大小是多少？2、（本题10分）一质量为5kg的物体放在粗糙斜面上，斜面