广东省外语艺术职业学院《武器发射流体力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《武器发射流体力学》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、一物体从高处自由下落，经过时间t落地。若将物体的下落高度增加一倍，其他条件不变，物体落地所需的时间将变为多少？（）A.√2tB.2tC.2√2tD.4t2、在一个半径为R的竖直圆轨道内，有一个质量为m的小球。已知小球在最低点的速度为v，要使小球能通过圆轨道的最高点，v至少为多少？（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.√(5gR)3、在材料力学中，压杆稳定是一个重要的问题。对于一根细长的压杆，以下哪种因素会降低其稳定性？（）A.增大压杆的横截面面积B.减小压杆的长度C.选用弹性模量小的材料D.增加压杆两端的约束条件4、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5、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°6、一个物体在竖直方向上做自由落体运动，经过A、B两点的速度分别为v1、v2，A、B两点的距离为h，以下关于物体经过A、B两点所用时间的表达式，正确的是？（）A.（v2-v1）/gB.（v2^2-v1^2）/（2gh）C.2h/（v2+v1）D.（v2-v1）/（2g）7、一个质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂在O点，将小球拉至与O点等高的A点由静止释放，当小球运动到B点时，绳子恰好断裂，已知B点与O点的水平距离为x，重力加速度为g，绳子断裂后小球做平抛运动的水平射程为多少？（）A.x√(2gL/(L^2-x^2))B.x√(gL/(L^2-x^2))C.2x√(gL/(L^2-x^2))D.4x√(gL/(L^2-x^2))8、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^29、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)10、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)/g11、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/tanθ12、在流体力学中，纳维-斯托克斯方程描述了流体的运动规律。对于不可压缩流体的稳态流动，该方程可以简化为？（）A.欧拉方程B.伯努利方程C.连续性方程D.以上都不是13、在一个定滑轮的两侧，分别悬挂质量为m1和m2的两个物体（m1>m2），忽略滑轮的质量和摩擦力，系统由静止释放。当m1下降h高度时，m2的速度大小为多少？（）A.√(2gh(m1-m2)/(m1+m2))B.√(2ghm1/(m1+m2))C.√(2ghm2/(m1+m2))D.√(2gh)14、一个质量为m的物体，在一个与水平方向成α角的斜面上匀速下滑。已知斜面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物体受到的摩擦力大小为多少？（）A.μmgcosαB.mgsinαC.μmgD.mg(sinα-μcosα)15、在一个光滑的斜面上，有一个质量为m的物体，斜面的倾角为θ，现给物体一个沿斜面向上的初速度v0，物体向上运动的最大距离为多少？（）A.v0^2/(2gsinθ)B.v0^2/(2gcosθ)C.v0^2/(2g)D.v0^2/(4g)二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）探讨在研究材料的断裂韧性测试方法时，如何选择合适的试样类型和加载方式来准确测量材料的断裂韧性？2、（本题5分）在研究流体的可压缩性对声波传播的影响时，力学上如何建立模型和进行分析？3、（本题5分）在弹性力学中，讨论如何处理接触问题，如两个弹性体之间的接触应力和变形？4、（本题5分）阐述在一个物体在液体中做受迫振动并产生共振时液体阻尼的作用问题中，如何分析共振峰的宽度和高度？三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述非平衡态热力学在力学中的应用，包括热传导、热扩散和热应力的非平衡态分析。探讨在高温材料、热防护系统中的应用和非平衡态热力学的基本原理。2、（本题5分）深入分析复合材料力学中的基本概念和性能特点，包括纤维增强复合材料、层合复合材料的力学性能。研究复合材料在航空航天、汽车工业等领域的应用和力学设计方法。3、（本题5分）全面剖析量子力学中的薛定谔方程，解释方程的物理意义和求解方法，分析定态薛定谔方程和含时薛定谔方程的区别和联系，探讨薛定谔方程在描述微观粒子运动中的应用，并举例说明如何利用薛定谔方程计算粒子的能量和概率分布。4、（本题5分）深入探讨动量守恒定律和能量守恒定律的物理内涵及相互关系。解释动量守恒定律在何种情况下成立，以及它如何反映系统在相互作用过程中动量的传递和守恒。阐述能量守恒定律的普适性，包括机械能、内能、电能等各种形式能量的转化和守恒。通过具体的物理过程和实例，分析动量守恒和能量守恒定律的综合应用。5、（本题5分）深入探讨振动控制在工程中的应用，如隔振、减振和消振技术。解释振动控制的原理和方法，通过机械系统、建筑结构等的振动控制实例分析其效果和设计要点。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一长为4m的轻绳，一端系着一个质量为0.6kg的小球，另一端固定在O点，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2.5m/s，求小球通过最低点时的速度。2、（本题10分）有一轻质弹簧，其原长为16cm，劲度系数为320N/m，现用18N的力水平拉弹簧，求弹簧的伸长量。3、（本题10分）一个粗细均匀的U形管内装有一定