中山职业技术学院《工程流体学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《工程流体学》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一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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的物体在粗糙斜面上匀速下滑，斜面倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则μ等于多少？（）A.tanθB.cosθC.sinθD.1/tanθ2、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)/g3、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4、在一个粗糙水平面上，有一个质量为M的木板，木板上有一个质量为m的物块。现对木板施加一个水平拉力F，木板与物块之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2。若物块相对木板静止，F应满足什么条件？（）A.F>μ1mgB.F>(μ1+μ2)(M+m)gC.F>μ2(M+m)gD.F>[μ1mg+μ2(M+m)g]5、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6、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/47、在相对论力学中，光速不变原理是一个基本假设。以下哪种实验现象支持了这一假设？（）A.迈克尔逊-莫雷实验B.光电效应实验C.黑体辐射实验D.夫兰克-赫兹实验8、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9、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10、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）/m11、在一个光滑的斜面上，有一个质量为M的物体由静止开始下滑，斜面的倾角为θ，重力加速度为g，以下关于物体下滑加速度的表达式，正确的是？（）A.gsinθB.gcosθC.gtanθD.g/cosθ12、在一个均匀的电场中，有一个电荷量为q的带电粒子，电场强度为E，粒子从静止开始运动，以下关于粒子运动速度的表达式，正确的是？（）A.Eqt/mB.Eq^2t^2/2mC.Eq^2t/mD.Eqt^2/2m13、在一个竖直平面内，有一个带电粒子在电场力和重力的共同作用下做曲线运动，已知粒子的电荷量为q，质量为m，电场强度为E，重力加速度为g，以下关于粒子运动轨迹的说法，正确的是？（）A.一定是直线B.一定是抛物线C.可能是直线也可能是抛物线D.以上都不对14、在研究振动系统的阻尼时，以下关于阻尼振动的描述，哪一项是不正确的？（）A.阻尼振动的振幅逐渐减小B.阻尼振动的周期和频率与无阻尼时相同C.阻尼越大，振幅减小得越快D.当阻尼较小时，阻尼振动的频率略小于无阻尼振动的频率15、有一个质量分布均匀的球体，半径为R，总质量为M。在距离球心为r（r<R）的位置处放置一个质量为m的质点，已知万有引力常量为G，则质点受到球体的万有引力大小为多少？（）A.GMm/r^2B.GMmR^3/r^2C.GMmr/R^3D.GMm/(R^2+r^2)二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在研究刚体的平面运动时，请说明如何确定刚体的瞬时速度中心，并举例说明其在解决问题中的应用。2、（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。3、（本题5分）在弹性力学中，分析如何利用叠加原理求解复杂载荷作用下物体的应力和应变？4、（本题5分）在研究流体的射流冲击问题时，力学上如何描述射流的冲击力和能量传递？三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述相对论力学中的时空弯曲，包括引力场方程和时空几何的描述。解释时空弯曲如何产生引力效应。分析时空弯曲对物体运动和光传播的影响。通过黑洞、引力透镜等天文现象，探讨时空弯曲的观测证据和理论意义。2、（本题5分）深入探讨弹性力学中的平面问题，包括平面应力问题和平面应变问题的区别和求解方法。通过具体的工程结构（如薄板、厚壁圆筒）分析，运用应力函数和边界条件求解应力和应变分布。3、（本题5分）全面论述多体系统力学中的刚体和柔体的相互作用、约束条件和运动方程，分析在机械系统、机器人和航天器等复杂多体系统中的应用，探讨如何建立准确的数学模型和求解方法来描述多体系统的运动和力学行为。4、（本题5分）深入探讨动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞、爆炸等物理过程中的应用。分析在不同类型的碰撞（如完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞）中，动量和能量的转化与守恒关系，并通过具体实例计算相关物理量。5、（本题5分）全面论述结构动力学中的模态分析方法，包括固有频率、振型的计算和实验测量。研究模态分析在结构振动控制、故障诊断中的应用和意义。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个质量为3kg的物体在光滑斜面上，斜面与水平面夹角为45°，现对物体施加一个沿斜面向上的力，使物体以加速度2m/s²沿斜面向上运动，求施加的力的大小。2、（本题10分）一根长为5m的细绳，一端系着一个质量为2kg的小球，另一端固定在天花板上，让小球在竖直平面内做圆周运动，若小球通过最高点时的速度为3m/s，求此时细绳的