丽江职业技术学院《计算流体力学基础双语》2023-2024学年第二学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页丽江职业技术学院《计算流体力学基础双语》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1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的物体放在粗糙水平面上，用一个与水平方向成θ角的力F拉动物体，使物体以加速度a做匀加速直线运动，动摩擦因数为μ，求力F的大小是多少？（）A.ma+μmgB.ma-μmgC.ma/(cosθ+μsinθ)D.ma/(cosθ-μsinθ)2、在研究物体的弹性形变时，以下哪个概念不是用来描述材料弹性性质的重要参数？（）A.弹性模量，反映材料抵抗弹性变形的能力B.屈服强度，材料开始产生明显塑性变形时的应力C.泊松比，横向应变与纵向应变的比值D.硬度，材料抵抗硬物压入其表面的能力3、一个人站在体重秤上，从静止开始迅速下蹲。在这个过程中，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4、一个质量为m的物体放在粗糙的斜面上，斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，现用一个平行于斜面向上的力F拉动物体，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.μmgcosθ+mgsinθ5、一个质量为m的小球，用长为L的细绳悬挂在天花板上，小球在水平面内做匀速圆周运动，角速度为ω，细绳与竖直方向的夹角为θ。则小球所受向心力的大小为多少？（）A.mω²LB.mω²LsinθC.mω²LcosθD.mgtanθ6、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）7、在流体力学中，边界层理论对于研究流体在物体表面的流动具有重要意义。在边界层内，流体的流速？（）A.沿物体表面逐渐增大B.沿物体表面逐渐减小C.与远离物体表面处的流速相同D.保持不变8、在一个固定的光滑圆弧轨道上，有一个质量为m的小球从顶端由静止下滑，圆弧轨道半径为R，重力加速度为g，以下关于小球滑到轨道底端时速度大小的表达式，正确的是？（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.2√(gR)9、在流体力学中，流线和迹线是描述流体运动的两种不同方式。在定常流动中，流线和迹线？（）A.重合B.相交C.平行D.垂直10、在一个光滑水平面上，有三个质量分别为m1、m2、m3的物体，它们之间用轻质弹簧相连，处于静止状态。现突然给m1一个水平向右的冲量I，在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能为多少？（）A.I^2/2(m1+m2+m3)B.I^2/2(m1+m2)C.I^2/2m1D.I^2/2(m2+m3)11、一个物体在水平面上做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，经过时间t，以下关于物体位移的表达式，正确的是？（）A.v0t+at^2/2B.v0t-at^2/2C.v0t+at^2D.v0t-at^212、一根轻质细绳跨过定滑轮，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体（m1>m2），在m1下落的过程中，若绳子的张力为T，滑轮的质量不计，m1下落的加速度大小为多少？（）A.(m1-m2)g/(m1+m2)B.(m1+m2)g/(m1-m2)C.(m1-m2)g/m1D.(m1-m2)g/m213、在弹性碰撞中，若两个物体的质量比为m1:m2=2:1，速度比为v1:v2=1:2，碰撞后两物体的速度分别是多少？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m1v1/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m1v1/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m2v1/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m2v1/(m1-m2)14、一个质点同时参与了两个方向相互垂直的简谐运动，其振动方程分别为x=A1sin(ωt)和y=A2sin(ωt+φ)。则质点的轨迹方程为多少？（）A.x²/A1²+y²/A2²=1B.(x/A1)²+(y/A2)²=1C.(x/A1)²-(y/A2)²=1D.x²/A1²-y²/A2²=115、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16、在研究物体的振动时，简谐振动是一种常见的模型。对于一个做简谐振动的物体，以下哪个物理量决定了其振动的周期？（）A.振幅B.初相位C.回复力系数D.最大速度17、在一个斜面上，有一个质量为m的物体，斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ。若物体在斜面上匀速下滑，斜面所受地面的摩擦力方向如何？（）A.水平向左B.水平向右C.不存在摩擦力D.无法确定18、在一个粗糙的斜面上，有一个质量为m的物块在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，以下关于拉力F大小的表达式，正确的是？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.mgsinθ+μmgcosθD.mgsinθ-μmgcosθ19、在光滑水平面上有两个质量相同的小球A和B，A球以速度v向右运动，B球静止，两球发生正碰后粘在一起，共同速度是多少？（）A.v/2B.vC.2vD.020、一物体从高处自由下落，经过时间t1下落了h1的高度，再经过时间t2下落了h2的高度，重力加速度为g，求h2与h1的比值是多少？（）A.t2²/t1²B.t1²/t2²C.t2/t1D.t1/t221、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/m22、在波动光学中，光的偏振现象表明了光的横波特性。对于自然光通过偏振片后，其光强会？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小23、一个理想气体在等压变化过程中，体积增大了一倍，那么其温度将如何变化？（）A.增大一倍B.增大两倍C.增大到原来的根号2倍D.增大到原来的4倍24、在一个匀强电场中，有一带电粒子从A点运动到B点。已知电场强度为E，粒子的电荷量为q，A、B两点之间的距离为d，且粒子运动轨迹与电场线夹角为θ。粒子从A到B电场力做功为多少？（）A.EqdB.EqdcosθC.EqdsinθD.025、在流体的流动中，粘性是一个重要的性质。对于粘性流体，在管道中流动时，以下哪个位置的流速最大？（）A.管道中心B.管道壁面C.管道的任意位置流速相同D.无法确定26、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))27、一个做平抛运动的物体，初速度为v0，抛出点距离地面的高度为h，重力加速度为g。则物体落地时的水平位移为多少？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(2h/g)C.2v0√(h/g)D.v0√(h/2g)28、在一个光滑的水平面上，有一个质量为m的滑块，以速度v与一个质量为M、静止的滑块发生完全非弹性碰撞。碰撞后，两者共同的速度大小为多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m29、在一个定滑轮两侧，分别悬挂质量为m和2m的物体，忽略滑轮的质量和摩擦力，当系统由静止释放后，质量为m的物体的加速度大小为多少？（）A.g/3B.g/2C.2g/3D.g30、在材料力学中，剪切变形是一种常见的变形形式。对于一个受剪切作用的矩形截面杆件，以下哪个位置的剪应力最大？（）A.截面中心B.截面边缘C.截面的角点D.整个截面剪应力均匀分布二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述流体静力学中的压力分布和浮力原理，解释流体静压强的产生和传递规律，推导浮力的计算方法。分析液体和气体在静止状态下的压力特性和应用，探讨流体静力学在水利工程、船舶设计中的应用。2、（本题5分）详细分析海洋工程中的波浪力学、海流作用和海洋结构物受力分析，研究海洋环境中的水动力特性和海洋结构的稳定性，阐述在海洋平台、海底管道等工程中的应用。3、（本题5分）全面剖析刚体的角动量和角动量守恒定律，解释角动量的定义和计算方法，分析角动量守恒定律在天体旋转、陀螺仪工作等方面的应用，探讨角动量守恒定律与能量守恒定律、动量守恒定律之间的关系。4、（本题5分）详细分析材料力学中的残余应力，包括残余应力的产生原因、测量方法和对材料性能的影响，探讨消除残余应力的方法和工艺，研究残余应力在焊接结构、热处理零件中的重要性，以及残余应力对材料疲劳寿命的影响。5、（本题5分）深入探讨软物质力学中的特性和模型，如聚合物、液晶的力学行为和本构关系。研究软物质在材料科学、生物医学中的应用和软物质力学的实验技术。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述在研究结构的碰撞动力学问题时，如何考虑碰撞过程中的能量损失和接触力的变化规律？2、（本题5分）阐述在一个物体在粗糙水平面上做往复运动的问题中，如何运用能量守恒定律来分析摩擦力做功和系统的内能变化？3、（本题5分）论述在研究弹性波在分层介质中的传播时，如何分析波在不同层之间的反射、折射和透射现象？4、（本题5分）探讨在研究流体的湍流现象时，如何描述湍流的特性和统计规律，并运用数值模拟方法研究湍流的流动结构？5、（本题5分）在材料力学