嘉兴学院《工程热力学与流体力学基础》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页嘉兴学院《工程热力学与流体力学基础》

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20个小题，每小题1分，共20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、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2、一个人站在体重秤上，从静止开始迅速下蹲，在下蹲过程中，体重秤的示数如何变化？（）A.先变小后变大B.先变大后变小C.一直变大D.一直变小3、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4、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速度减为零，则物体在这段时间内的平均速度为多少？（）A.v0/2B.v0C.at/2D.(v0+0)/25、一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k，一端固定，另一端挂一个质量为m的物体，当物体静止时，弹簧的长度为L，此时弹簧的弹性势能为多少？（）A.1/2k(L-L0)^2B.1/2kL^2C.1/2kL0^2D.1/2km^2g^26、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/R7、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和y的单位为m，t的单位为s。则在t=2s时，质点的加速度大小为多少？（）A.8m/s^2B.6m/s^2C.4m/s^2D.2m/s^28、在圆周运动中，线速度、角速度和周期等概念是重要的物理量。关于它们之间的关系，以下哪一个表述是不正确的？（）A.v=ωr，其中v是线速度，ω是角速度，r是半径B.ω=2π/T，其中T是周期C.线速度的大小与角速度成正比，与半径成反比D.周期越小，角速度越大9、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10、一个质量为m的物体在竖直平面内做圆周运动，在最高点时速度为v，半径为r，重力加速度为g，求此时绳子对物体的拉力是多少？（）A.mg+mv²/rB.mg-mv²/rC.mv²/rD.mg11、两个物体A和B，质量分别为mA和mB，它们之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑的水平面上，现对A施加一个水平向右的拉力F，使A、B一起向右做匀加速直线运动，已知加速度为a，以下关于弹簧弹力大小的表达式，正确的是？（）A.mAaB.mBaC.FmB/（mA+mB）D.FmA/（mA+mB）12、一个质量为M的物体放在光滑水平面上，一个质量为m的物体以速度v与M发生完全非弹性碰撞，碰撞后的共同速度是多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m13、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)14、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.360m15、在一个固定的光滑斜面上，有一个物块受到一个平行于斜面向上的力F作用，物块从斜面底端向上运动，已知斜面倾角为θ，物块质量为m，重力加速度为g，以下关于物块运动过程中机械能变化情况的说法，正确的是？（）A.机械能增加B.机械能减少C.机械能不变D.无法确定16、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）17、一个质量为M的球放在一个倾角为θ的光滑斜面上，并用挡板挡住，挡板与斜面垂直，若斜面和挡板都是固定的，球对斜面的压力大小为多少？（）A.MgcosθB.MgsinθC.Mg/cosθD.Mg/tanθ18、一个质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，地球的质量为M，万有引力常量为G，卫星的线速度大小为多少？（）A.√GM/rB.√GM/r^2C.√GMm/rD.√GMm/r^219、在弹性碰撞中，若两个物体质量相等，碰撞后两物体的速度如何变化？（）A.交换速度B.速度都变为零C.速度大小不变，方向相反D.速度都变为原来的一半20、在研究万有引力定律时，以下关于引力常量G的描述，哪一项是错误的？（）A.G是一个常量，其数值由实验测定B.G的数值在国际单位制中是6.67×10^-11N·m^2/kg^2C.引力常量G的大小与物体的质量和距离无关D.不同的天体系统中，引力常量G的数值可能不同二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在流体力学中，请解释流体的湍流特性和湍流模型，举例说明湍流在工程和自然界中的现象和影响。2、（本题5分）阐述在一个两个质量不同的物体通过绳子连接在斜面上运动的问题中，如何分析绳子张力的变化和两个物体的加速度？3、（本题5分）阐述牛顿第三定律的内容，并举例说明其在日常生活和工程中的重要性，例如火箭的发射原理。4、（本题5分）在热力学中，请解释理想气体的卡诺循环效率只取决于高温热源和低温热源温度的原因，并举例说明如何提高卡诺循环的效率。5、（本题5分）论述在一个汽车在盘山公路上行驶的问题中，如何分析汽车的受力、速度和功率之间的关系？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个质量为3kg的物体放在水平传送带上，传送带以5m/s的速度匀速运动，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.4，求物体从静止开始在传送带上滑行5m所需的时间。2、（本题5分）一粗细不均匀的水管，粗端横截面积为0.05m²，水流速度为1.5m/s，细端横截面积为0.025m²，求水在细端的流速。3、（本题5分）在一个竖直放置的光滑圆环轨道内，有一个质量为3kg的小球，小球在最高点时对轨道的压力为10N，圆环半径为2m，求小球经过最低点时的速度。4、（本题5分）一物体在水平面上做匀加速直线运动，初速度为2m/s，加速度为1m/s²，运动8s后，受到一个与运动方向相反的大小为10N的力，再经过5s停止，求物体运动的总位移。5、（本题5分）一个质量为5kg的物体在光滑水平面上受到一个水平向右的力，其大小随时间变化的规律为F=10+2t（N），求物体在5s内的位移。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述混沌力学中的基本概念和特征，如混沌现象、蝴蝶效应，解释混沌系统的确定性和随机性，分析混沌力学在天气预报、电路系统等领域的应用，探讨识别混沌系统和控制混沌的方法，并举例说明如何通过数值模拟研究混沌行为。2、（本题10分）全面分析热力学第一定律在力学中的应用，解释内能的变化