上海民航职业技术学院《断裂力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页上海民航职业技术学院《断裂力学》

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、一个物体从静止开始做匀加速直线运动，在第1s内的位移为x1，在第2s内的位移为x2，则物体的加速度为多少？（）A.x2-x1B.x2+x1C.x2/x1D.(x2-x1)/12、在热力学循环过程中，以下哪个循环的效率不是取决于高温热源和低温热源的温度？（）A.卡诺循环B.奥托循环C.斯特林循环D.任意一种循环的效率都只取决于高温热源和低温热源的温度3、一质点做曲线运动，在某一时刻，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向的关系是？（）A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向与合外力方向一定相同C.速度方向与加速度方向一定相同D.速度方向与合外力方向可能相同4、一理想气体从状态A经过绝热过程到达状态B，然后经过等压过程回到状态A，构成一个循环。在此循环中，气体的净功为多少？（）A.正B.负C.零D.无法确定5、在一个粗糙水平面上，有一个质量为M的木板，木板上放置一个质量为m的物块。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。现对木板施加一个水平向右的力F，使木板和物块一起向右加速运动。若物块与木板相对静止，则它们的加速度大小为多少？（）A.F/(M+m)B.(F-μ2(M+m)g)/(M+m)C.(F-μ1mg)/(M+m)D.(F-μ1mg-μ2(M+m)g)/(M+m)6、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7、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）8、在一个竖直放置的光滑圆管内，有一个小球可以在管内自由运动，已知圆管半径为R，小球质量为m，重力加速度为g，当小球在最高点的速度为√(gR)时，以下关于小球对圆管压力的说法，正确的是？（）A.压力为零B.压力为mgC.压力为2mgD.压力为3mg9、在热力学中，理想气体的状态方程描述了气体的状态参量之间的关系。对于一定质量的理想气体，在绝热过程中，以下哪个量保持不变？（）A.压强B.体积C.温度D.内能10、一质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现用一个平行于斜面向上的力F拉物体，使其沿斜面匀速向上运动。力F的大小为多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)11、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12、在研究物体的抛体运动时，需要考虑重力和初速度的影响。当一个物体以一定的初速度斜向上抛出时，在其上升过程中，以下哪个物理量不断减小？（）A.速度B.加速度C.水平方向的速度D.竖直方向的速度13、在刚体的定轴转动中，转动惯量是一个重要的物理量。对于一个由多个质点组成的刚体，以下哪种情况会导致其转动惯量增大？（）A.质点向转轴靠近B.质点质量减小C.质点分布远离转轴D.转轴位置改变14、在一个粗糙水平面上，一个质量为M的物体在水平拉力F的作用下做匀加速直线运动，加速度为a。若拉力增大为2F，物体的加速度将变为多少？（）A.2aB.aC.0.5aD.4a15、在研究材料的力学性能时，应力和应变是重要的概念。以下关于应力和应变的关系，哪一项是错误的？（）A.在弹性范围内，应力与应变成正比B.材料的弹性模量等于应力除以应变C.超过材料的屈服极限后，应力与应变不再成正比D.应力越大，应变一定越大16、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17、在研究质点的圆周运动时，向心加速度是一个重要的概念。当质点做匀速圆周运动时，向心加速度的大小与以下哪个物理量成正比？（）A.线速度的平方B.角速度的平方C.半径D.周期18、一物体从倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，求物体滑到底端所用的时间是多少？（）A.2s/(gcosθ-μgsinθ)B.2s/(gcosθ+μgsinθ)C.2s/(gsinθ-μgcosθ)D.2s/(gsinθ+μgcosθ)19、在流体力学中，雷诺数是一个用于判断流体流动状态的无量纲数。当雷诺数较小时，流体的流动状态通常为？（）A.湍流B.层流C.过渡流D.无法确定20、在流体力学中，雷诺实验用于研究流体的流动状态。在实验中，通过改变以下哪个参数来观察流动状态的变化？（）A.流体的速度B.流体的粘度C.管道的直径D.以上参数均可二、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，请解释势流的概念和特点，并举例说明势流理论在解决无旋流动问题中的应用。2、（本题5分）论述在研究结构的热弹性耦合问题时，如何分析温度变化引起的结构应力和变形，以及结构变形对温度分布的影响？3、（本题5分）分析在研究结构的可靠性设计时，如何考虑不确定性因素，如材料性能的离散性和载荷的随机性，来评估结构的可靠性？4、（本题5分）在流体力学中，讨论如何分析流体在多孔介质中的流动，如地下水在土壤中的渗透？5、（本题5分）论述在一个连接体问题中，例如两个物体通过绳子或弹簧相连，共同运动，如何运用整体法和隔离法来求解相关的加速度和受力？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一粗细均匀的U形玻璃管，水平部分长25cm，竖直部分高15cm，管内装有水银，封闭端空气柱长8cm，大气压强为75cmHg，现缓慢将U形管旋转90°，使开口向下，求此时封闭端空气柱的长度。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）一个质量为9kg的物体从高为30m的地方自由下落，不计空气阻力，求物体落地瞬间的速度和落地前2s内的位移。4、（本题5分）一个质量为4kg的物体在水平地面上，受到一个与水平方向成60°角斜向下的力，力的大小为20N，物体与地面间的动摩擦因数为0.3，求物体在3s内的位移。5、（本题5分）在一个粗糙的水平面上，有一个质量为5kg的物体，受到一个水平向右的恒力F=30N作用，初速度为5m/s，动摩擦因数为0.2，求物体运动10s后的速度和位移。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨胡克定律在弹性力学中的应用，包括弹簧的形变、杆件的拉伸和压缩等情况。解释胡克定律的适用范围和限制条件，通过具体的力学模型计算弹性体的变形和受力。2、（本题10分）详细分析生物力学中的心血管系统力学，解释血液流动的动力学、血管壁的应力和变形。探讨动脉粥样硬化、